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2013 Fiscal Year Annual Research Report

環境依存的性決定の分子メカニズム

Research Project

Project/Area Number 23370030
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

北野 健  熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (40336219)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords発生・分化 / ストレス / 遺伝子
Research Abstract

我々は、ストレスホルモンであるコルチゾルが温度依存的性決定に深く関与することを見出している。しかしながら、ストレスによるコルチゾル合成誘導機構や、コルチゾルによる雄化誘導機構の全貌は明らかとなっていない。そこで本研究では、温度依存性を含めた環境依存的性決定の全貌を明らかにするため、脳(視床下部)でのストレスの受容・応答から生殖腺での性分化(雄化)までの一貫した分子カスケードを解明することを目的とする。
昨年度までの研究結果から、高水温またはコルチゾル処理による雄化は、分泌性増殖因子(gsdf)の発現が誘導された後、濾胞刺激ホルモン(fsh)受容体及びエストロゲン合成酵素(cyp19a1)の発現が抑制され、結果的にエストロゲン量が減少することが原因であると推測された。そこで今年度は、すでにメダカTillingライブラリーから単離しているfsh受容体機能欠損(-/-)メダカ系統の表現型解析を行った。その結果、fsh受容体(-/-)XXメダカは、通常XXメダカと比較して、有意にcyp19a1の発現及びエストロゲン量が減少していた。また、これら個体のほとんどは卵巣を保持していたが不妊であり、一部の個体は精巣を持っていることが明らかとなった。これらの結果から、メダカFSHはエストロゲン量を制御している可能性が示唆された。
さらに、メダカgsdfの機能解析を行うため、ゲノム編集技術を用いてgsdf機能欠損メダカ系統の作製を試みた。その結果、エクソン4領域内の塩基が欠損している個体を得ることに成功した。今後は、これらのホモ個体を作製して表現型解析を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画された実験を順調に実施できており、また興味深い結果も得られているため。

Strategy for Future Research Activity

今年度までの研究結果から、高水温またはコルチゾル処理による雄化は、分泌性増殖因子(gsdf)の発現が誘導された後、エストロゲン量が減少することが原因であると考えられている。しかしながら、未だにgsdfの機能欠損個体の表現型は分かっていない。そこで今後は、すでに作製に成功したgsdf機能欠損メダカ系統の表現型解析を行う。さらに、すでに作製しているgsdf過剰発現メダカ系統(XX個体が雄化する系統)を用いて、gsdf下流のシグナル経路を明らかにする。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Nanosecond pulsed electric field suppresses development of eyes and germ cells through blocking synthesis of retinoic acid in medaka (Oryzias latipes).2013

    • Author(s)
      Shiraishi E., Hosseini H., Kang D.K., Kitano T., Akiyama H.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: - Pages: e70670

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0070670

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular cloning and bacterial expression of the catalytic domain of the SENP1 gene of Oryzias latipes.2013

    • Author(s)
      Obata S., Yuasa E., Seki D., Kitano T., Saitoh H.
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 77 Pages: 1788-1791

    • DOI

      10.1271/bbb.130357

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 性分化時期における濾胞刺激ホルモン受容体機能欠損メダカの表現型解析2014

    • Author(s)
      室積典和,中島良,平井俊朗,亀井保博,石川智子,藤堂剛,北野健
    • Organizer
      平成26年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      函館市
    • Year and Date
      20140328-20140328
  • [Presentation] メダカgonadal soma-derived growth factorによる濾胞刺激ホルモン受容体の発現抑制機構の解析2014

    • Author(s)
      内川拓,小平博史,平井俊朗,北野健
    • Organizer
      平成26年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      函館市
    • Year and Date
      20140328-20140328
  • [Presentation] 体外培養したメダカ始原生殖細胞の遺伝子発現パターンの解析2014

    • Author(s)
      川辺敏晃,長船奈津美,白石絵吏,宮崎誠生,柳美穂,井上聖也,北野健
    • Organizer
      平成26年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      函館市
    • Year and Date
      20140328-20140328
  • [Presentation] メダカ性分化におけるgonadal soma-derived growth factorによる濾胞刺激ホルモン受容体の発現制御2013

    • Author(s)
      内川拓,小平博史,平井俊朗,北野 健
    • Organizer
      第38回日本比較内分泌学会大会
    • Place of Presentation
      宮崎市
    • Year and Date
      20131025-20131025
  • [Presentation] High temperature and cortisol cause masculinization of genetically female medaka by suppression of cyp19a1 expression2013

    • Author(s)
      Kitano T, Hayashi Y, Shiraishi E
    • Organizer
      17th International Congress of Comparative Endocrinology
    • Place of Presentation
      Barcelona (Spain)
    • Year and Date
      20130716-20130716
  • [Presentation] Down-regulation of follicle-stimulating hormone receptor expression by gonadal soma-derived growth factor in medaka2013

    • Author(s)
      Uchikawa T, Kobira H, Hirai T, Kitano T
    • Organizer
      17th International Congress of Comparative Endocrinology
    • Place of Presentation
      Barcelona (Spain)
    • Year and Date
      20130716-20130716
  • [Presentation] Loss-of-function of follicle-stimulating hormone receptor causes suppression of ovarian development in medaka (Oryzias latipes)2013

    • Author(s)
      Murozumi N, Nakashima R, Hirai T, Kamei Y, Ishikawa T, Todo T, Kitano T
    • Organizer
      17th International Congress of Comparative Endocrinology
    • Place of Presentation
      Barcelona (Spain)
    • Year and Date
      20130716-20130716
  • [Presentation] Generation of nanog-GFP transgenic medaka line2013

    • Author(s)
      Shiraishi E, Kitano T
    • Organizer
      17th International Congress of Comparative Endocrinology
    • Place of Presentation
      Barcelona (Spain)
    • Year and Date
      20130716-20130716

URL: 

Published: 2015-05-28  

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