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2017 Fiscal Year Annual Research Report

プラナリア有性化因子で解除されるWntシグナルを介した生殖器官分化抑制機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms regulating gamete formation in animals
Project/Area Number 16H01249
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

小林 一也  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50360110)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords配偶子産生 / 分化多能性幹細胞 / 有性化因子 / Wntシグナル / プラナリア
Outline of Annual Research Achievements

扁形動物プラナリアでは、有性個体に含まれる有性化因子と称する化学物質の刺激により、無性個体に生殖器官を誘導させることができる。本研究では、有性化因子で解除されるWntシグナルを介した生殖細胞分化抑制機構の解明を目的として、①生殖器官特異的有性化因子群の特定、②NDK-Wntシグナル下流の経路の決定、③NDK-Wntシグナル上流あるいは独立して働く有性化制御遺伝子の同定を行った。
昨年度までに研究項目①および②に関して目的を到達することがほぼできたので、今年度は研究項目③に関して行なった。目的の遺伝子を同定するためにRNAシーケンスライブラリを作製した。プラナリアの有性化過程には有性化因子の外部投与なしに有性状態に発達・維持できる特異点がある(有性化回避不能点)。有性化回避不能点を迎える前に有性化因子の外部投与による有性化刺激を与えて発現変動する遺伝子には目的の遺伝子が含まれていると仮定してRNA-seq解析を行なったところ、候補遺伝子が12遺伝子得られた。12遺伝子にはアノテーションのつく5遺伝子と未知遺伝子7遺伝子が含まれていた。今回は、アノテーションのつく5遺伝子のなかに含まれていた核内受容体ホモログについてRNAi法による遺伝子機能解析を行なった。驚くことに、核内受容体ホモログのノックダウン個体に有性化因子の刺激を与えても全く有性化が起こらないことがわかった。完全有性化を引き起こせる有性化因子は親水性であるという事実とあわせて考えると、この結果は、親水性の有性化因子の刺激の下流では、脂溶性の化合物の産生と、その受容体の発現が誘導されていることを示唆する。今後、RNA-seq解析により、脂溶性因子の産生に関与する酵素などを絞りこみ、また同時にメタボローム解析などによって脂溶性因子を同定していくことで、プラナリア有性化機構がさらに明らかになっていくはずである。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Wisconsin-Madison(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Wisconsin-Madison
  • [Journal Article] A comprehensive comparison of sex-inducing activity in asexual worms of the planarian Dugesia ryukyuensis: The crucial sex-inducing substance appears to be present in yolk glands in Tricladida2018

    • Author(s)
      Haruka Nakagawa, Kiyono Sekii, Takanobu Maezawa, Makoto Kitamura, Soichiro Miyashita, Marina Abukawa, Midori Matsumoto, Kazuya Kobayashi
    • Journal Title

      Zoological Letters

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] プラナリアの生殖様式転換機構の解明を目指して2018

    • Author(s)
      小林一也
    • Organizer
      第6回生殖若手の会
    • Invited
  • [Presentation] Sex-inducing substances are widely conserved among Platyhelminthes, including parasitic flatworms2018

    • Author(s)
      Kiyono Sekii, Soichiro Miyashita, Miyu Narita, Mizuki Sasaki, Madoka Seki, Kazuya Kobayashi
    • Organizer
      The International Research Symposium on Germness and Pluripotency of the Planarians in comparison with the Fly and Mouse Systems
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] D-トリプトファンによるプラナリア有性化の誘導機構2017

    • Author(s)
      前澤孝信・宮下奏一郎・石川正樹・関井清乃・永松剛・小林一也
    • Organizer
      平成29年度日本動物学会中国四国地区三学会合同大会
  • [Presentation] Switching from an asexual to a sexual state in freshwater planarians: Identification of sex-inducing substances2017

    • Author(s)
      Kazuya Kobayashi
    • Organizer
      The International Research Symposium on Regulation of Germ Cell Development in vivo and in vitro
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] プラナリアにおいて無性生殖から有性生殖への転換を誘導する低分子化合物について2017

    • Author(s)
      小林一也
    • Organizer
      日本動物学会第88回富山大会 関連集会「生殖戦略-さまざまな動物の次世代創発システム」
    • Invited
  • [Presentation] メタボローム解析を用いたプラナリア有性化因子の同定2017

    • Author(s)
      宮下奏一郎・石川正樹・虻川真里奈・関井清乃・坂元君年・前澤孝信・小林一也
    • Organizer
      日本動物学会第88回富山大会
  • [Presentation] D-トリプトファンによるプラナリア有性化の誘導機構2017

    • Author(s)
      前澤孝信・宮下奏一郎・石川正樹・関井清乃・小林一也
    • Organizer
      日本動物学会第88回富山大会
  • [Presentation] 扁形動物門で広く保存される有性生殖誘導因子2017

    • Author(s)
      関井清乃・宮下奏一郎・虻川真里奈・佐々木瑞希・関 まどか・小林一也
    • Organizer
      日本動物学会第88回富山大会
  • [Book] シリーズ・生命の神秘と不思議 プラナリアたちの巧みな生殖戦略2017

    • Author(s)
      小林一也・関井清乃
    • Total Pages
      167
    • Publisher
      裳華房
    • ISBN
      978-4-7853-5125-0

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-10-19  

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