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サメはなぜ発生初期に海水環境を克服できるのか:卵黄嚢上皮から胚体への機能シフト

研究課題

研究課題/領域番号 13J10542
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 形態・構造
研究機関東京大学

研究代表者

高木 亙  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード尿素合成 / 卵黄嚢上皮 / 糖質コルチコイド / トラザメ / 肝臓 / 器官形成 / 発生 / GR / 軟骨魚類 / カルバモイルリン酸合成酵素(CPSIII)
研究実績の概要

26年度は1).トラザメ胚を用いた肝臓の形成と機能(尿素合成能)獲得時期の同定。2).YSMで発現する糖質コルチコイド受容体(GR)と、そのリガンドである糖質コルチコイドの生体機能への関与を明らかにすること。この2つを目的に研究を実施した。研究の成果は以下の通りである。
1).各ステージの個体を頭尾軸方向に横断面で切り、切片標本を作製した。組織観察の結果、肝臓憩室は早い時期から将来的な組織領域に広がっているものの、ステージ30までの肝臓実質には大きな間隙が存在し、中空である。また、類洞の管状構造も観察されない。一方、ステージ31以降には成体の肝臓で見られる構造物を全て備えるようになり、この時期から肝臓での尿素合成系遺伝子の発現も増大する。これらの結果は「ステージ31まで肝臓の機能は十分でなく、YSMが未発達な胚の機能を補完している」とする仮説を強く支持するものであった。
2).哺乳類培養細胞を用いたレポーターアッセイの結果、コルチコステロン処理によって軟骨魚類GRの転写活性は特に強く亢進された。軟骨魚類では、血中に最も豊富に存在する1a-OHBが主要な糖質コルチコイドであると考えられてきたが、1a-OHBよりもはるかに低濃度のコルチコステロンも、重要な役割を果たしている可能性が示唆された。さらに、in vivoステロイド暴露実験系を確立し、胚を3日間コルチコステロンに暴露することで、いくつかの尿素合成系遺伝子の発現量が変化するという結果も得られた。既に哺乳類では、糖質コルチコイドがGRを介して尿素合成量の調節をおこなうことが報告されており、この機構は脊椎動物を通して保存されていると考えられる。また、これまで軟骨魚類の胚を用いてin vivoでのホルモンの作用を解析した例はなく、この手法は、軟骨魚類の発生過程におけるホルモンの役割を理解する上で非常に有用だと考えられる。

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。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Urea-based osmoregulation in the developing embryo of oviparous cartilaginous fish (Callorhinchus milii) : contribution of the extraembryonic yolk sac during the early developmental period2014

    • 著者名/発表者名
      Takagi, l., Kajimura, M., Tanaka, H., Hasegawa, K., Bell, J. D., Toop, T., Donald, J. A. and Hyoda., S.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Biology

      巻: 217 ページ: 1353-1362

    • DOI

      10.1242/jeb.094649

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A FUNCTIONAL SHIFT OF UREA-PRODUCING SITE FROM EXTRAEMBRYONIC YOLK SAC TO LIVER IN THE DEVELOPING EMBRYOS OF TWO OVIPAROUS CARTILAGINOUS FISHES2014

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takagi, Makiko Kajimura, Hironori Tanaka, Justin D. Bell and Susumu Hyodo
    • 学会等名
      11th International Congress on the Biology of Fish (ICBF2014)
    • 発表場所
      Heriot-Watt University, Edinburgh, UK
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 卵生軟骨魚類の発生段階における浸透圧調節2013

    • 著者名/発表者名
      高木亙, 田中宏典, 梶村麻紀子, Tohn Donald, Tes TOOP, 兵頭晋
    • 学会等名
      第38回 日本比較内分泌学会大会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ(宮崎)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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