エストロゲンシグナルの検出モデル動物の開発と周生期脳インプリンティング機構の解明

• Project/Area Number: 15688010
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied molecular and cellular biology
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 石塚 真由美 北海道大学, 大学院・獣医学研究科, 助教授 (50332474)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥29,120,000 (Direct Cost: ¥22,400,000、Indirect Cost: ¥6,720,000); Fiscal Year 2005: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2004: ¥13,650,000 (Direct Cost: ¥10,500,000、Indirect Cost: ¥3,150,000); Fiscal Year 2003: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
• Keywords: エストロゲン / レポーターアッセイ / in vivoイメージング / シトクロムP450 / 環境化学物質 / アロマターゼ / neonatal imprinting / ルシフェラーゼ / マイクロアレイ / トランスジェニック / レポーター / インプリンティング / ERE / 視床下部

Research Abstract

環境化学物質の内分泌撹乱作用スクリーニングは、クリアランスや代謝的活性化機構、さらに臓器・細胞別の受容体活性化機構をも含めた、個体レベルでの毒性スクリーニング手法の確立が不可欠である。そこで、本研究では、エストロゲン結合サイト下流にレポーター遺伝子を結合し、ゲノムに導入することで、エストロゲンによる転写活性化を個体レベルで検出することができるトランスジェニック動物を作成し、環境化学物質に関して、これらの要素を含めた個体レベルでのレポーターアッセイを行う系を確立することを目的とした。
今回、エストロゲン結合サイト-ルシフェラーゼ遺伝子を導入し、ジエチルスチルベストロールなど合成エストロゲンを投与し、そのシグナルの誘導について調べ、phenotypingを行った。エストロゲンによって転写活性が個体レベルで検出できる1 lineを得た。周生期におけるエストロゲンについて、in vivo、ex vivoによりシグナル検出を行った。また、シグナルの検出のために、ルシフェリン以外に、蛍光を用いたin vivoイメージングについても検討した。Qdot800やAlexa750を含む様々な波長を持つ蛍光色素をラット新生仔あるいはマウスに取り込ませ、個体in vivoにおけるイメージングを試みた。
胎生仔・新生仔期では、精巣からテストステロンが一時的に分泌され、脳に到達し、CYP19(アロマターゼ)によってエストラジオールに変換され、脳の性分化を引き起こすさまざまな変化がmRNA、蛋白合成レベルで起こることが報告されている。そこで、Gene Chip(マイクロアレイ)を用いて周生期の脳において、テストステロンシャワーによって引き起こされるmRNAプロファイルの変動のスクリーニングや、それらが環境化学物質によってどのように変動するか、その影響を調べた。

Research Products

• [Journal Article] Maternal smoking during pregnancy and genetic polymorphisms in the AH receptor, CYP1A1 and GSTM1 affect infant birth size in Japanese subjects. (2006)
  • Author(s): Sasaki, S., Kondo, T., Sata, F., Saijo, Y., Katoh, S., Nakajima, S., Ishizukla, M., Fujita, S, Kishi, R.
  • Journal Title: Mol.Hum. Reprod. In press
• [Journal Article] Induction of cytochrome P450 1A by the equine estrogen equilenin, a new endogenous aryl hydrocarbon receptor ligand. (2006)
  • Author(s): Jinno, A., Maruyama, Y., Ishizuka, M., Kazusaka, A., Nakamura, A., Fujita, S.
  • Journal Title: J.Steroid Biochem. Mol. Biol. 98 Pages: 48-55
  • NAID: 120000957462
• [Journal Article] Importance of CYP2D3 in polymorphism of diazepam p-hydroxylation in rats. (2005)
  • Author(s): Sakai N, Saito K, Kim HS, Kazusaka A, Ishizuka M, Funae Y, Fujita S.
  • Journal Title: Drug Metab Dispos. 33 Pages: 1657-1660
• [Journal Article] Nitric oxide enhances catechol estrogen-induced oxidative stress in LNCaP cells. (2005)
  • Author(s): Muzandu K, Shaban Z, Ishizuka M, Kazusaka A, Fujita S.
  • Journal Title: Free Radic Res. 39 Pages: 389-398
• [Journal Article] AhR and PPARalpha: antagonistic effects on CYP2B and CYP3A, and additive inhibitory effects on CYP2C11. (2005)
  • Author(s): Shaban Z, Soliman M, El-Shazly S, El・Bohi K, Abdelazeez A, Kehelo K, Kim HS, Muzandu K, Ishizuka M, Kazusaka A, Fujita S.
  • Journal Title: Xenobiotica. 35 Pages: 51-68
• [Journal Article] Alterations of activities of cytosolic phospholipase A2 and arachidonic acid-metabolizing enzymes in di-(2-ethylhexyl)phthalate-induced testicular atrophy. (2004)
  • Author(s): Kim et al.
  • Journal Title: J Vet Med Sci. 66(9) Pages: 1119-1124
• [Journal Article] Down regulation of hepatic PPARalpha function by AhR ligand. (2004)
  • Author(s): Shaban et al.
  • Journal Title: J Vet Med Sci. 66(11) Pages: 1377-1386
• [Journal Article] AhR and PPARα Antagonistic effects on CYP2B and CYP3A and additive inhibitory effects on CYP2C11.
  • Author(s): Shaban et al.
  • Journal Title: Xenobiotica (In press)
• [Journal Article] Possible involvement of peroxynitrite in estrogen-induced oxidative stress.
  • Author(s): Muzandu et al.
  • Journal Title: Free Radical Research. (In press)
• [Publications] Saito et al.: "Polymorphism in diazepam metabolism in Wistar rat"J Pharmaceutical Sciences. 93(5). 1271-1278 (2004)
• [Publications] Kim et al.: "Short period exposure to di-(2-ethylhexyl) phthalate regulates testoster one metabolism in testis of prepubertal rats."Arch Toxicol.. 77(8). 446-451 (2003)
• [Publications] Sakamoto et al.: "Cytochrome p450 induction and gonadal status alteration in common carp (Cyprinus carpio) associated with the discharge of dioxin contaminated effluent to the Hikiji River, Kanagawa Prefecture, Japan."Chemosphere. 51(6). 491-500 (2003)
• [Publications] Ishizuka et al.: "Perinatal exposure to low doses of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin alters sex-dependent expression of hepatic CYP2C11."J Biochem Mol Toxicol.. 17(5). 278-285 (2003)
• [Publications] Hoshino et al.: "Organochlorine compound accumulation in Steller sea lion Eumetopias jubatus migrating along the coast of Hokkaido in northern Japan"Jpn J Toxicol.. 6(1). 1-10 (2003)
• [Publications] 板倉隆夫, 石塚真由美, 藤田正一: "P450の分子生物学(第4章 魚類のP450酵素系)"講談社サイエンティフィク. 255(167-182) (2003)