魚類の性行動を制御する脳内メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 12J07446
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 水産学一般
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 梶山 十和子 (2013-2014) 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1); 平木 十和子 (2012) 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円); 2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: 性差 / 魚類 / 脳 / メダカ / 性行動 / NPB / 脳の性差 / エストロゲン受容体 / アンドロゲン受容体 / 性転換

研究実績の概要

前年度に引き続き、メダカの脳内で性行動を支配するとされる領域でメスのみで発現する神経ペプチドNPBに着目して研究を進めた。
①メス特異的なNPBの発現をもたらす調節機構：NPB遺伝子の上流にあるエストロゲン応答配列（ERE）をゲノム編集法により破壊したメダカを作出し、NPBの発現量を測定した。すると、NPBの発現がメスのみで減少していた。これにより、メス特異的なNPBの発現がエストロゲン受容体とNPB遺伝子上流に存在するERE様配列の結合による直接的なアップレギュレーションによってもたらされることが示された。
②NPBの作用機序：メス特異的なNPBの作用場所を確かめるために、メダカの脊髄の最前部から最後部までの連続切片を作製し、NPBの受容体であるGPR8の発現をin situ hybridizationにより確かめた。すると、GPR8の発現は、脊髄の前角および、中心管よりも少し上のニューロンに前部から後部まで継続的にみられた。この結果から、NPBは交感神経系と運動神経系の両方に入力していることが示唆された。
③NPBの性行動に対する役割：NPBノックアウトメダカの性行動の解析を行った。性行動を詳細に解析したが、有意な変化は見られなかった。そこで、NPBの新規パラロガス遺伝子NPCが補償的に働いてしまっている可能性を考え、NPBとNPCのダブルノックアウトメダカを作出した。また、NPB/NPCの受容体GPR8のノックアウトメダカも作出した。これらのノックアウトの性行動の解析により、NPB/NPCシグナルがメスの受け入れを抑制する働きを持つことを示す結果が得られた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] 魚類における脳の性分化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平木十和子、大久保範聡
  • 雑誌名: 比較内分泌学 巻: 40 ページ: 67-69
  • NAID: 130004509442
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neuropeptide B is female-specifically expressed in the telencephalic and preoptic nuclei of the medaka brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiraki T, Nakasone K, Hosono K, Kawabata Y, Nagahama Y, Okubo K.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 155 号: 3 ページ: 1021-1032
  • DOI: 10.1210/en.2013-1806
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sexually dimorphic expression of the sex chromosome-linked genes cntfa and polim3a in the medaka brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maehiro S, Takeuchi A, Yamashita J, Hiraki T, Kawabata Y, Nakasone K, Hosono K, Usami T, Paul-Prasanth B, Nagahama Y, Oka Y, Okubo K.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 455 号: 1 ページ: 113-119
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.01.131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sex differences in the expression of vasotocin/isotocin, gonadotropin-releasinghormone, and tyrosine and tryptophan hydroxylase family genesin the medaka brain. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawabata Y
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 218 ページ: 65-77
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2012.05.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Female-specific target sites for both oestrogen and androgen in theteleost brain. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiraki T, Takeuchi A, Tsumaki T, Zempo B, KandaS, Oka Y, Nagahama Y, Okubo K.
  • 雑誌名: Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences 巻: 279 号: 1749 ページ: 5014-5023
  • DOI: 10.1098/rspb.2012.2011
  • 査読あり
• [学会発表] Characterization of teleost neurons which are female-specifically regulated by sex steroids (2014)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Kikuchi, Junpei Yamashita,Towako Hiraki-Kajiyama, Kataaki Okubo
  • 学会等名: Young Scientist Meeting for Sexual Differentiation
  • 発表場所: 熱海、日本
  • 年月日: 2014-12-10
• [学会発表] Analysis of female-specific npb expression in the medaka brain (2014)
  • 著者名/発表者名: Towako Hiraki-Kajiyama, Yukika Kawabata, Kataaki Okubo
  • 学会等名: 20th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 発表場所: 東京、日本
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] Female-specific expression of neuropeptide B in the medaka brain (2014)
  • 著者名/発表者名: Towako Hiraki, Kiyoshi Nakasone, Junpei Yamashita, Kataaki Okubo
  • 学会等名: 10th International Symposium on Reproductive Physiology of Fish
  • 発表場所: Olhao, Portugal
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-30
• [学会発表] メダカの脳におけるメス特異的神経ペプチドnpb発現ニューロンの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平木十和子、大久保範聡
  • 学会等名: 新学術領域研究「性差構築の分子基盤」第5回班会議
  • 発表場所: 国民宿舎虹の松原ホテル(佐賀県)
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] メダカの脳におけるメス特異的な性ステロイドターゲット (2012)
  • 著者名/発表者名: 平木十和子、大久保範聡
  • 学会等名: 新学術領域研究「性差構築の分子基盤」第4回班会議
  • 発表場所: 和歌山マリーナシティロイヤルパインズホテル(和歌山県)
  • 年月日: 2012-10-15
• [備考]
  • URL: http://www.a.u-tokyo.ao.jp/topics/2012/20121017-1.html