変態期ヒラメで左右非対称に発現する遺伝子群の単離と甲状腺ホルモン制御機構の解明（国際共同研究強化）

• 研究課題/領域番号: 15KK0272
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 水圏生命科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 横井 勇人 東北大学, 農学研究科, 助教 (40569729)
• 研究期間 (年度): 2016 – 2019
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
• キーワード: ヒラメ / 異体類 / 変態 / 左右非対称化 / 色素胞分化 / トランスクリプトーム / ヒラメ・カレイ類 / 水産増養殖 / ゼブラフィッシュ / 左右非対称 / 色素胞 / 大西洋イシビラメ / 次世代シーケンサー / 水産学 / ゲノム / 左右非対称性

研究成果の概要

ヒラメやカレイなどの異体類は、変態期に左右対称な仔魚から大規模なリモデリングが起こる。異体類は諸外国においても重要な産業対象種を含み、人工飼育下で生じる異常など日本と同様の問題がある。これら共通の問題に国際共同研究として取り組み、異体類の左右非対称な変態のメカニズムの解析を行った。ヒラメで明らかとなっていた左右非対称化の初期の現象をヨーロッパの異体類ターボットで検証したところ、異なった特徴が見られた。またヒラメで単離された変態に関与する遺伝子のオーソログ（相同遺伝子）を単離して比較解析した。色素胞分化に関与する遺伝子では、進化的に魚類では保存性が高く、四肢動物とは異なった特徴が観察された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒラメなど水産上重要な魚種では活発に増養殖がおこなわれているが、無眼側の黒化など体色異常や形態の異常が問題である。これらの問題は海外の増養殖においても共通の問題であり、日本産のヒラメとヨーロッパのターボットを比較解析することにより、現象の普遍性と種特異性および進化的な側面について考察をすることができた。また共通の問題に取り組むことで共同研究として連携が生まれ、EUの国際共同研究プログラムにも参画することができた。

研究成果

• [国際共同研究] ハイデルベルグ大学(ドイツ) (2016)
• [国際共同研究] バルセロナ大学(スペイン) (2016)
• [国際共同研究] 国立海洋研究所(スペイン) (2016)
• [雑誌論文] Developmental regulatory system of ocular‐side‐specific asymmetric pigmentation in flounder: Critical role of retinoic acid signaling. (2020)
  • 著者名/発表者名: Qiran Chen, Kota Sato, Hayato Yokoi, Tohru Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Experimental Zoology-B Molecular and Developmental Evolution 巻: 334 号: 3 ページ: 156-167
  • DOI: 10.1002/jez.b.22934
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasmid delivery by electroporation into fish skeletal muscle for recombinant protein secretion and uptake by oocytes (2020)
  • 著者名/発表者名: 岩泉雅樹 横井勇人 鈴木徹
  • 雑誌名: Fish Physiology and Biochemistry 巻: 2020 号: 3 ページ: 1121-1130
  • DOI: 10.1007/s10695-020-00775-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mother-to-embryo vitellogenin transport in a viviparous teleost Xenotoca eiseni (2019)
  • 著者名/発表者名: Iida Atsuo、Arai Hiroyuki N.、Someya Yumiko、Inokuchi Mayu、Onuma Takeshi A.、Yokoi Hayato、Suzuki Tohru、Hondo Eiichi、Sano Kaori
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 116 号: 44 ページ: 22359-22365
  • DOI: 10.1073/pnas.1913012116
  • NAID: 120006731188
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression profiles of RA synthases and catabolic enzymes in newly hatched and metamorphosing larvae of Japanese flounder, Paralichthys olivaceus (2018)
  • 著者名/発表者名: Chen Qiran、Yokoi Hayato、Suzuki Tohru
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 269 ページ: 60-67
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2018.08.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Sox10-positive cells at the dorsal fin base of juvenile flounder that are correlated with blind-side skin ectopic pigmentation (2018)
  • 著者名/発表者名: Togawa Mai、Endo Yuna、Suzuki Nobuo、Yokoi Hayato、Suzuki Tohru
  • 雑誌名: Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution 巻: 330 号: 8 ページ: 427-437
  • DOI: 10.1002/jez.b.22842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analyses of the cellular clock gene expression in peripheral tissue, caudal fin, in the Japanese flounder, Paralichthys olivaceus (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Mogi, S. Yokoi, T. Suzuki,
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 印刷中 ページ: 97-105
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2017.02.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] External Asymmetry and Pectoral Fin Loss in the Bamboo Sole (Heteromycteris japonica): Small-Sized Sole with Potential as a Pleuronectiformes Experimental Model (2017)
  • 著者名/発表者名: Chen Q, Takagi M, Mogi M, Kikuchi M, Saito Y, Nakamura S, Yokoi H, Seikai T, Uji S and Suzuki T
  • 雑誌名: Zoolog Sci 巻: 34 号: 5 ページ: 377-385
  • DOI: 10.2108/zs170021
  • NAID: 40021336139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excess retinoic acid induces fusion of centra by degenerating intervertebral ligament cells in Japanese flounder, Paralichthys olivaceus (2017)
  • 著者名/発表者名: Wu X, Chen Q, Washio Y, Yokoi H, Suzuki T
  • 雑誌名: Journal of Experimental Zoology, Part B, Molecular and Developmental Evolution 巻: 326B 号: 8 ページ: 464-473
  • DOI: 10.1002/jez.b.22717
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 魚類の色素胞分化に関与する遺伝子dhfr-likeおよびhddの解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中村峻也, 安齋賢, 成瀬清, 鈴木徹, 横井勇人
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] 免疫組織化学によるヒラメ仔魚および稚魚におけるグルココルチコイド受容体(GcR; Nr3c1)の局在観察 (2020)
  • 著者名/発表者名: Naomi Hadisumarto, 常田真葵音, 横井勇人, 鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] エレクトロポーレーションを用いたヒラメ稚魚内の Sox10 陽性色素前駆細胞の in vivo での可視化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三宅みなと, 鈴木徹, 横井勇人
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] ササウシノシタ仔魚における Sox10 陽性 - 色素前駆細胞の分布とWntアンタゴニストの影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 佐藤航大, 宇治督, 横井勇人, 鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] Critical role of RA signaling during the asymmetric pigmentation of metamorphosing Japanese flounder (2020)
  • 著者名/発表者名: 陳其然, 佐藤航大, 横井勇人, 鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] 雌親魚の腹腔内注射による卵母細胞へのタンパク質の導入 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岩泉雅樹, 横井勇人, 宇治督, 鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] RNA-seqで明らかになった小型異体類、ササウシノシタの仔魚発生・変態期における遺伝子発現プロファイルの変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 齋藤雄大, 横井勇人, 宇治督, 鈴木徹
  • 学会等名: 日本動物学会 第90回 大阪大会
• [学会発表] Characterization of medaka dhfr-like and hdd, genes involved in pigment cell differentiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Hayato Yokoi, Shunya Nakamura, Satoshi Ansai, Kiyoshi Naruse and Tohru Suzuki
  • 学会等名: 25th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Immunohistochemical localization of glucocorticoid receptor (Nr3c1) in the brain of Japanese flounder (Paralichthys olivaceus) larva and juvenile (2019)
  • 著者名/発表者名: Naomi Hadisumarto, Makine Tsuneta, Hayato Yokoi, Tohru Suzuki
  • 学会等名: 25th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ゲノム編集による養殖有用系統作出の効率化に向けた技術展開研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岩泉雅樹, 横井勇人, 鈴木徹
  • 学会等名: 日本ゲノム編集学会 第4回大会
• [学会発表] dhfr and hdd, genes involved in pigment cell differentiation isolated by transcriptome analysis of flounder metamorphosis (2019)
  • 著者名/発表者名: Hayato Yokoi, Shunya Nakamura, Satoshi Ansai, Kiyoshi Naruse, Tohru Suzuki
  • 学会等名: 52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists, Co-sponsored by APDBN
  • 国際学会
• [学会発表] Distribution of Sox10-positive chromatophore progenitors and neurons in metamorphosing flounder larvae (2019)
  • 著者名/発表者名: Tohru Suzuki, Minato Miyake, Kota Sato, Hayato Yokoi
  • 学会等名: 52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists, Co-sponsored by APDBN
  • 国際学会
• [学会発表] ヒラメの着色型黒化進行に伴う脳と皮膚のtranscriptomeの変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 齋藤雄大、篠原怜、松田直往、田川正朋、横井勇人、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] RNA-Seq screening of up- and down-regulated genes by retinoic acid in metamorphosing flounder larvae (2019)
  • 著者名/発表者名: 陳其然、横井勇人、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] トランスクリプトーム解析により明らかになったササウシノシタの変態に伴う遺伝子発現プロファイルの変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 齋藤雄大、横井勇人、宇治督、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] エレクトロポレーションを用いた魚類への遺伝子導入効果の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岩泉雅樹、関根通陽、横井勇人、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] 色素胞分化に関与する新規遺伝子の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中村峻也、安齋賢、成瀬清、鈴木徹、横井勇人
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] Genes involved in pigment cell differentiation isolated by gene expression profiling of flounder metamorphosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayato Yokoi, Shunya Nakamura, Laura Cal, Josep Rotllant, Tohru Suzuki
  • 学会等名: 24th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] The bamboo sole (Heteromycteris japonica): A small-sized flatfish suitable as a laboratory model for metamorphic development in the Pleuroneciformes (2018)
  • 著者名/発表者名: Tohru Suzuki, Chen Qiran, Hayato Yokoi
  • 学会等名: 24th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ササウシノシタ(Heteromycteris japonica)仔魚における鰭神経回路の発生と色素前駆細胞の局在 (2018)
  • 著者名/発表者名: 菊池美希、齋藤雄大、遠藤優女、陳其然、横井勇人、宇治督、鈴木徹
  • 学会等名: 日本動物学会第89回札幌大会
• [学会発表] 変態期ヒラメの RNA-seq 解析で単離された色素胞分化に関与する遺伝子の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 横井勇人、Rotllant Josep、Cal Laura、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] 魚類における視交叉上核を介した体内時計の制御機構に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 茂木淳、横井勇人、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] ヒラメの着色型黒化部に現れる黒色素胞の起源について (2018)
  • 著者名/発表者名: 十川麻衣、松田直往、田川正朋、横井勇人、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] ヒラメ下垂体における時計遺伝子と内分泌関連遺伝子の概日リズムに関する解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 丹羽祥太、茂木淳、横井勇人、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] 給餌条件により生じるヒラメ体色異常の遺伝子発現プロファイリング解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 國政実里、横井勇人、酒井義文、青海忠久、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2017-03-26
• [学会発表] ヒラメ再生皮膚に現れる色素前駆細胞と色素胞の分布 (2017)
  • 著者名/発表者名: 十川麻衣、茂木淳、横井勇人、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2017-03-26
• [学会発表] Expression profiling of Japanese flounder abnormal pigmentation caused by feeding conditions (2017)
  • 著者名/発表者名: Kunimasa M, ○Yokoi H, Sakai Y, Seikai T and Susuki T
  • 学会等名: 50th annual meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB) cosponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network (APDBN)
  • 国際学会
• [学会発表] Small-scale culture system of bamboo sole (Heteromycteris japonica), a small-sized species of the Pleuroneciformes, and its metamorphic external asymmetry and pectoral fin loss (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Chen Q, Uji S and Yokoi H
  • 学会等名: 50th annual meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists (JSDB) cosponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network (APDBN)
  • 国際学会
• [学会発表] RHYTHMIC PER2 EXPRESSION AT THE SUPRACHIASMATIC NUCLEUS OF THE JAPANESE FLOUNDER, PARALICHYTHYS OLIVACEUS, AND ITS IMPLICATIONS FOR CIRCADIAN CLOCK MECHANISM (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Mogi M and Yokoi H
  • 学会等名: 18th International Congress of Comparative Endocrinology (ICCE18)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] EXPRESSION OF THREE CLOCK GENES, PER1, PER2 AND CRY1 IN THE CAUDAL FIN OF JAPANESE FLOUNDER (2017)
  • 著者名/発表者名: Mogi M, Yokoi H and Suzuki T
  • 学会等名: 18th International Congress of Comparative Endocrinology (ICCE18)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Transcriptome analysis of flatfish metamorphosis identified ocular side biased genes involved in pigmentation (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Kunimasa M, Sakai Y and Suzuki T
  • 学会等名: 10th European Zebrafish Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Whole genome duplication and diversification of gene function in teleosts: lessons from Fgfr1, Sox9 and Aldh genes (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Qiran C, Canestro C, Postlethwait JH and Suzuki T
  • 学会等名: XI Congress of Iberian Association for Comparative Endocrinology (AIEC)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ヒラメ変態期の左右非対称な形態形成と細胞分化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 横井勇人、鈴木徹
  • 学会等名: 第3回ユニークな少数派実験動物を扱う若手が最先端アプローチを勉強する会
• [学会発表] Expression profile of RA-related genes during metamorphic development in Japanese flounder (2017)
  • 著者名/発表者名: Chen Q, Yokoi H and Suzuki T
  • 学会等名: 23rd Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Application of electroporation to zebrafish and bubble-eye goldfish for exogenous protein synthesis in the ovary and skeletal muscle (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwaizumi M, Yokoi H and Suzuki T
  • 学会等名: 23rd Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ヒラメの無眼側皮膚に異所的に出現する色素胞の由来について (2017)
  • 著者名/発表者名: 十川 麻衣、茂木淳、横井勇人、鈴木徹
  • 学会等名: 日本動物学会 第88回 富山大会
• [学会発表] トラフグの脊椎骨で椎間板様組織を構成する脊索のトランスクリプトーム解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木徹、明珍大志、横井勇人
  • 学会等名: 日本動物学会 第88回 富山大会
• [学会発表] Pigmentation genes isolated by transcriptome expression profiling of flounder metamorphosis (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Cal L, Rotllant J and Susuki T
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会、第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学会大会
• [学会発表] Expression profiling of flatfish, a weird teleost fish that transforms into an asymmetric body plan (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Kunimasa M, Washio Y, Wu X, Sakai Y Seikai T and Suzuki T
  • 学会等名: The joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and the 87th Meeting of the Zoological Society of Japan
  • 発表場所: Okinawa Convention Center (Okinawa, Ginowan)
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 次世代シーケンサーを用いた遺伝子発現プロファイリングによるヒラメの体色異常に関与する遺伝子の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 國政実里、横井勇人、青海忠久、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会北海道-東北合同支部大会
  • 発表場所: 北海道大学水産科学研究院（北海道・函館市）
  • 年月日: 2016-10-22
• [学会発表] Expression of RA synthases, aldh1a1, 1a2 and 1a3, in newly hatched, metamorphic larvae and adult of Japanese founder (2016)
  • 著者名/発表者名: 陳其然、横井勇人、鈴木徹
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 近畿大学農学部（奈良県・奈良市）
  • 年月日: 2016-09-08
• [学会発表] ブラジル産とユタ産アルテミアを与えたヒラメ変態期仔魚で発現量の異なる遺伝子のRNA-Seqによるスクリーニング (2016)
  • 著者名/発表者名: 國政実里、青海忠久、鈴木徹、横井勇人
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 近畿大学農学部（奈良県・奈良市）
  • 年月日: 2016-09-08
• [学会発表] ヒラメ：左右非対称な眼の移動と色素胞分化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 横井勇人
  • 学会等名: 第２回ユニークな少数派実験動物を扱う若手が最先端アプローチを勉強する会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県・岡崎市）
  • 年月日: 2016-08-21
  • 招待講演
• [学会発表] Transcriptome analysis of flounder metamorphosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Kunimasa M, Sakai Y and Suzuki T
  • 学会等名: 22nd Japanese medaka and zebrafish meeting
  • 発表場所: Okazaki Conference Center (Aichi, Okazaki)
  • 年月日: 2016-08-20
  • 国際学会
• [図書] Whole genome duplication and diversification of gene function in teleosts: lessons from Fgfr1, Sox9 and Aldh genes. In "Advances in Comparative Endocrinology, vol IX". (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Chen Q, Canestro C, Postlethwait JH, Suzuki T
  • 出版者: Universida de Vigo
  • ISBN: 9788481587586
• [備考] 東北大学研究者紹介
  • URL: http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/0b42e27653b7f35e08dfd12bc8aceb84.html