2021 Fiscal Year Research-status Report

マイワシの卵形成を制御する分子・生理機構の基盤構築と再生産研究への展開

Research Project

Project/Area Number	21K05741
Research Institution	Fisheries Research and Education Agency
Principal Investigator	入路光雄国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (50732426)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	本郷悠貴国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 研究員 (20737316) 米田道夫国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(廿日市), 主任研究員 (30450787) 風藤行紀国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(南勢), 部長 (60399996)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	マイワシ / 卵形成 / 再生産能力 / エストラジオール-17β / 17β-水酸基脱水素酵素
Outline of Annual Research Achievements	本年度はまず、マイワシのエストラジオール-17β（E2）合成経路を明らかにするため、卵巣培養実験を行った。また、マイワシの17β-水酸基脱水素酵素（17β-HSD）8タイプの全長クローニングを行い、各タイプの遺伝子について、各組織における発現量を調べた。培養実験では、マイワシ卵巣にステロイド前駆体（プレグネノロン[P5]またはアンドロステンジオン[AD]）を添加して、培養後、培養液中のAD、テストステロン（T）、E2量を定量した。P5の添加試験では、ADとT量が増加し、その後、ADとT量の減少に伴ってE2量が増加した。ADの添加試験では、T量が増加した後に、E2量が増加した。この結果、マイワシの卵巣ではP5、AD、T、E2の経路でE2が合成されることが分かった。また、hsd17bの全長クローニングでは、マイワシの卵巣から単離したcDNAをテンプレートに用いた。先行研究となる転写産物の網羅的解析データから取得したhsd17b 8タイプの塩基配列情報をもとに、各タイプに特異的なプライマーを設計して、クローニングを行った。その結果、全てのタイプについて、CDS全長の塩基配列が決定された。さらに、マイワシの各組織におけるhsd17b 8タイプの遺伝子発現量を調べたところ、type3、type12a、type12bが卵巣で高発現していることが分かった。また本年度は、栄養条件の異なるマイワシの飼育を実施して、生殖腺発達の初期と後期にサンプリングを実施した。これらの標本は、今後、肥満度に応じて変化するE2合成関連因子の探索解析に用いることとした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本年度の大きな成果はまず、卵巣培養実験により、マイワシではAD、T、E2の経路でE2合成が進行することを示したことである。さらに、マイワシのhsd17b 8タイプ全てについて、塩基配列を決定した。各組織における発現量解析から、type3、type12a、type12bが卵巣で高発現していることが分かった。このことから、これら3タイプがマイワシ卵巣におけるE2合成に係る可能性を示唆している。今後、卵巣発達に伴う発現量の変化解析や、哺乳類細胞に各タイプを発現させて基質特異性を明らかにすることで、どのタイプがE2合成を担っているかを明らかにしていく。以上の成果から、解析は当初の計画に沿って順調に進捗していると判断された。
Strategy for Future Research Activity	今後はまず、前年度の卵巣培養実験で得られた培養液中のエストロン（E1）量を測定して、マイワシでE1が合成されているのかどうかを明らかにする。Hsd17bの解析においては、卵黄形成に伴う各タイプの発現量の変化を解析して、E2合成に係っていると考えられるタイプのhsd17bの候補を選出する。そして、哺乳類細胞に、選出したタイプの組換え体を発現させる。ADまたはE1を添加して、培養後にTあるいはE2を測定する。これにより、選出したhsd17bの基質特異性が明らかとなる。さらに、生殖腺刺激ホルモン（GtH）によるhsd17bの発現制御を調べるため、マイワシ下垂体の収集と抽出物の作製を進めていく。
Causes of Carryover	研究分担者1名において、所属機関内で異動が生じた。そのため、当初予定していた場所での実験、サンプリングが計画通りに実施できなかったため、物品購入および旅費が予定通りに支出されなかった。次年度以降、実験やサンプリングの実施場所を調整し直すことで、計画に沿って課題を遂行する予定である。