2015 Fiscal Year Annual Research Report
次世代シーケンサーを用いたサメ類の繁殖生理機構の解明と応用に向けた実践と発信
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25292128
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
香川 浩彦 宮崎大学, 農学部, 教授 (60169381)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 勝久 宮崎大学, 農学部, 准教授 (50360508)
小林 亨 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (30221972)
中村 將 一般財団法人沖縄美ら島財団, 総合研究センター, 参与 (10101734)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | サメ類 / 生殖生理 / 次世代シーケンサー / 視床下部 / 脳下垂体 / 生殖腺 / 卵殻線 / 性分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サメの繁殖保護を図るために、サメ独特の性分化機構及び卵子・精子形成の分子制御機構を明らかにすることを目的として、以下の項目について検討した。
① 生殖腺及び生殖輸管系の性分化：生殖輸管系の性分化過程を組織学的に観察した。その結果、産卵後90日目にはすでに膨大した卵殻腺が観察され、産卵後180目には上皮組織の発達が認められた。また、産卵後80日目の胚を生体外に取り出して、エストラジオール添加した培養液で培養したところ、卵殻腺の大きさが増大し、上皮の発達が認められたことから、エストラジオールが卵殻腺の発達に関与していることが明らかとなった。
② 卵殻腺の機能解析：次世代シーケンサーによる卵殻腺の網羅的遺伝子探索から得られた卵殻形成に関わる遺伝子（collagenα1及びprolyl 4-hydroxylase）が卵殻腺のbuffle zoneに発現していたことから、baffle zoneが卵殻形成の重要な場であることが初めて明らかになった。
③ 視床下部－脳下垂体系ホルモン：トラザメの下垂体腹葉で生合成される3種類のGPH（FSH、LH、TSH）の機能を理解するため、FSH及びLHの遺伝子を測定したところ、卵黄形成初期の個体群ではFSH遺伝子の発現量のみが高く、FSHの卵黄形成過程への寄与が推察された。また、2種のGTH遺伝子は、卵殻形成に寄与している可能性も示唆された。
④ 生殖腺のステロイド合成：遺伝子発現が確認された3b-hsdおよびCyp19a1の局在について免疫組織化学法による解析を行ったところ、前者は、精巣および、エピゴナル器官の間質部でクラスターを構成している細胞で、後者ではエピゴナル器官の間質のクラスターを構成している細胞でその局在が見られた。また、Cyp11a1についても同様な解析を精巣およびエピゴナル器官で行ったところ、3b-hsdと同様であることが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
次世代シーケンサーから得られた結果から、卵殻形成に関わる遺伝子の数を多く、それそれの遺伝子について精査するために、時間を要する。また、それぞれの研究項目の遂行のために必要なトラザメのサンプルが十分に取得できなかったため、予定していた実験が進んでいない。
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| Strategy for Future Research Activity |
生殖腺や生殖輸管系の分化に関する研究においては、性分化後の生殖腺及び生殖輸管の発達過程を明らかにする。卵殻線での卵殻形成機構を明らかにするために、卵殻形成に伴うbaffle zoneのコラーゲン合成酵素などの発現動態を明らかにするとともに、卵殻形成に関わるホルモン制御機構を明らかにする。視床下部－脳下垂体系ホルモンに関する研究では、生殖腺刺激ホルモンの生理機能を明らかにするとともに、生殖腺刺激ホルモン放出ホルモンの同定を行う。生殖腺のステロイドホルモンに関する研究では、成熟に伴うステロイド合成酵素の発現動態を明らかにするとともに、卵殻線におけるステロイド合成の可能性について明らかにする。
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| Causes of Carryover |
卵殻腺におけて調査すべき遺伝子の数が想定よりも多くなり、それらの発現動態や機能を明らかにする必要がある。また、遅れている卵殻腺の卵殻形成を制御しているホルモン機構を明らかにする必要がある。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
卵殻腺における卵殻形成にかかわる遺伝子の発現動態を解析するとともに、ステロイドホルモンの受容体の発現をしらべる。また、ステロイドホルモンが卵殻形成遺伝子に及ぼす影響を生体外培養法を用いて検討する。また、学会発表を行う。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] トラザメの下垂体から同定した3種類の糖タンパク質ホルモン遺伝子2015
Author(s)
内田勝久, 井上夏紀, 横山裕麻, 兵藤晋, 渡邊太郎, 香川浩彦
Organizer
軟骨魚類研究会-Shark in Tree: Phyloinformatic Challenges in Life Science
Place of Presentation
理研多細胞システム形成研究センター（兵庫県・神戸市）
Year and Date
2015-06-19 – 2015-06-19
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