2014 Fiscal Year Research-status Report
ヒトデのリラキシン様生殖腺刺激ホルモン（GSS)による生殖制御機構の研究
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25440151
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
三田 雅敏 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (50190674)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 生理活性 / 比較内分泌 / 生殖腺刺激ホルモン / 卵成熟誘起ホルモン / 生殖生物学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
無脊椎動物の生殖制御機構を分子レベルで解明することを目的として、本研究では、ヒトデの生殖腺刺激ホルモン(gonad-stimulating substance, GSS)に注目し、(1) GSSの作用機構、および(2) GSS分子の化学的構造の特徴について解析を行った。
(1) GSSの作用機構：GSS受容体候補として、リラキシン様受容体のcDNA cloningをおこなった。その結果、イトマキヒトデ卵濾胞細胞から845個のアミノ酸をコードする2,538 bpのcDNAが得られた。予想されるタンパク質はシグナル配列除去後、7回膜貫通型受容体であることが確認された。
(2) GSS分子の化学構造：イトマキヒトデGSSのmRNAと遺伝子の塩基配列を決定した。その結果、GSS遺伝子は2つのエクソンと1つのイントロンから構成されていることが明らかになった。さらに、マヒトデ（マヒトデ目）のGSSを新たに同定した。マヒトデGSSの化学構造は既に同定したイトマキヒトデ（アカヒトデ目）と同様にA鎖とB鎖の二量体からなるリラキシン様ペプチドであった。これにより、ヒトデ類の生殖腺刺激ホルモンをこれまでのGSSからリラキシン様生殖腺刺激ペプチド(relaxin-like gonad-stimulating peptide, RGP)と呼ぶことを提案した。一方、マヒトデRGPとイトマキヒトデRGPの相同性は、A鎖に対しては58%であり、B鎖に対しては73%であった。イトマキヒトデRGPはイトマキヒトデばかりでなくマヒトデの卵巣に対して、卵成熟および放卵を誘起したが、マヒトデRGPはマヒトデの卵巣に対してのみ、放卵誘起活性がみられたが、イトマキヒトデ卵巣に対しては、何ら影響を及ぼさなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
GSSの受容体候補として、イトマキヒトデ卵濾胞細胞からリラキシン受容体と高いホモログを示すcDNA cloningが得られた。この遺伝子は、卵濾胞細胞で特異的に発現していることが確認されたことから、GSS受容体である可能性が高い。
イトマキヒトデのGSSについて、これまでシグナルペプチドやC-ペプチドを含んだcoding-DNA sequenceは明らかにされていた。本研究により、GSSゲノムおよびGSS mRNAの全塩基配列を解読することができた。これにより、GSS遺伝子の転写開始点、mRNA合成時におけるスプライシング、ポリアデニル化シグナルを確認できた。すなわち、GSS遺伝子の転写調節機構が解明されたと考えられる。
さらに、新たにマヒトデからGSSが同定され、イトマキヒトデ同様にリラキシン様ペプチドであることが明らかになったことは、他種のヒトデのGSS解析に弾みがついた。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) GSSの作用機構：1-MeAde生産系を実験計画に従って解析する。GSS受容体については、今回得られたリラキシン様受容体cDNAがGSS受容体であることを証明する。具体的には、リラキシン様受容体cDNAを発現ベクターに組み込み、COS-7培養系細胞で強制発現させ、GSSを処理した際に細胞内サイクリックAMP濃度に変動があるかどうかを確認する。
(2) GSS分子の化学構造：実験計画に従って、さらに他種のヒトデ（Asterias rubens、モミジガイ、ルソンヒトデなど）について、GSSのcDNA cloningをおこなう。Asterias rubensのGSS解析は、英国Queen Mary University of LondonのMaurice Elphick教授と共同研究でおこなう。
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