魚類における生殖腺性転換の分子メカニズムに関する研究

• Project/Area Number: 03F03318
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: 生物形態・構造
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 長濱 嘉孝 基礎生物学研究所, 生殖生物学研究部門, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): BHANDARI R.K 基礎生物学研究所, 生殖生物学研究部門, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 性的可塑性 / 雌雄異体魚 / 生殖腺 / トランスジェニック / メダカ / エストロゲン / 芳香化酵素 / 脳

Research Abstract

本研究では、雌雄異体魚を用いて成体(魚)に保持されている生殖腺の性転換メカニズム(性的可塑性の分子メカニズム)を明らかにすることを目的とする。本年度は、先に確立したティラピアの人為的性転換系を用いた形態学的解析に加えて、新たにメダカのトランスジェニック系を開発することを目指した。
1)ティラピアの人為的性転換系:これまでの本研究から、ティラピアの雌成体を芳香化酵素阻害剤を含む飼育水で飼うと性転換が誘導され、生殖可能な機能的雄が作出されることが明らかになっている。本年度は更に性ホルモン(エストロゲン、アンドロゲン)処理した後での雌雄生殖腺の形態変化を調べた。その結果、成体に性転換を誘導させるためには個体の性ホルモン同士(エストロゲンとアンドロゲン)の微妙な量的バランスが重要であることが明らかになった。
2)メダカのトランスジェニック系の開発:エストロゲン合成酵素である芳香化酵素は雌成体における卵巣の維持に重要な役割を果たす。従って、性転換の分子メカニズムを明らかにするためには芳香化酵素遺伝子の発現調節機構を明らかにする必要がある。そこで本年度は、芳香化酵素の発現を生きたままで観察できるトランスジェニックメダカの開発を試みた。魚類には他の脊椎動物とは異なり2種類(卵巣型、脳型)の芳香化酵素遺伝子が存在するが、先ずこの2種類の芳香化酵素遺伝子をメダカからクローニングし、それぞれのプロモーター領域(8.5kb)をメダカの受精卵に微小注射した後、それらの発現を確認するとともにF1個体の作出を試みた。その結果、卵巣型、脳型ともに、F1個体での発現が確認され、卵巣型は生殖腺のみに、また脳型は脳のみに特異的に発現を示した。今後、さらにF2、F3の作出を行い、GFP芳香化酵素トランスジェニックのライン化を目指す。