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魚類の脳の性転換メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J03203
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 水圏生命科学
研究機関東京大学

研究代表者

菊池 結貴子  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード性差 / 魚類 / 脳 / 性転換 / 性スペクトラム / エストロゲン / 性的可逆性
研究実績の概要

魚類の脳の性転換メカニズムの解明を最終的な目標に据え、そのための糸口として、メダカの脳内の、性行動を支配するとされる領域でメスだけにみられる巨大な神経細胞「FeSP(Female-specific, Sex steroid-responsive Peptidergic)ニューロン」に注目して研究を進めた。FeSPニューロンが魚類の脳の性転換カスケードの一端を担うという仮説のもと、その機能と制御機構を明らかにすることを研究の目的とし、以下の解析を行った。
①FeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子の機能解析を行った。前年度までにFeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子を新たに5つ見出し、それらのノックアウトメダカを作出した。本年度はこれらのノックアウトメダカのメスの性行動を解析し、うち1遺伝子のノックアウト系統で、メスの性行動に異常がみられることを見出した。
②透過型電子顕微鏡を用い、FeSPニューロンの細胞内構造を詳細に観察した。その結果、核内にヘテロクロマチン領域がみられないこと、細胞質内に発達した小胞体があることがわかった。
③小胞体と、それと同様にタンパク質のプロセシングに関与するゴルジ体をそれぞれ特異的に認識する抗体を用いた蛍光免疫組織化学を行い、電子顕微鏡でみられた細胞内小器官の局在を確かめた。その結果、細胞内に層状に発達した小胞体と、細長いゴルジ体が確認できた。②と③の結果から、FeSPニューロンはユークロマチン化したクロマチンをもち、発達した小胞体とゴルジ体で多量のタンパク質をプロセシングしていることが示唆された。
以上の成果により、FeSPニューロンがエストロゲン依存的に活発な遺伝子発現とタンパク質産生を行うことが示され、そのうち1つの遺伝子はメスの性行動に寄与することが強く示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Sexually Dimorphic Neuropeptide B Neurons in Medaka Exhibit Activated Cellular Phenotypes Dependent on Estrogen2019

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Kikuchi, Towako Hiraki-Kajiyama, Mikoto Nakajo, Chie Umatani, Shinji Kanda, Yoshitaka Oka, Keisuke Matsumoto, Hitoshi Ozawa, Kataaki Okubo
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 160 号: 4 ページ: 827-839

    • DOI

      10.1210/en.2019-00030

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three urocortins in medaka: identification and spatial expression in the central nervous system2017

    • 著者名/発表者名
      K Hosono, J Yamashita, Y Kikuchi, T Hiraki‐Kajiyama, K Okubo
    • 雑誌名

      Journal of Neuroendocrinology

      巻: 印刷中 号: 5

    • DOI

      10.1111/jne.12472

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] メダカ視索前野のNpbニューロンの遺伝子発現と機能2018

    • 著者名/発表者名
      菊池結貴子、大久保範聡
    • 学会等名
      新学術領域「性スペクトラム」第2回領域会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] メダカのメス特異的Npbニューロンの遺伝子発現プロファイルと機能の解析2018

    • 著者名/発表者名
      菊池結貴子、大久保範聡
    • 学会等名
      日本比較内分泌学会第43回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] メス特異的に活性化されるメダカのペプチド産生ニューロンの制御機構と機能2018

    • 著者名/発表者名
      菊池結貴子、大久保範聡
    • 学会等名
      新学術領域「性スペクトラム」第1回領域会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Sex steroid responsive and sexually plastic neuron in the medaka brain2017

    • 著者名/発表者名
      菊池結貴子、大久保範聡
    • 学会等名
      Asian Sex Differentiation Network
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メダカにおけるメス特異的なペプチド産生ニューロンの性ステロイド応答性と性的可逆性2017

    • 著者名/発表者名
      菊池結貴子、大久保範聡
    • 学会等名
      日本比較内分泌学会第42回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] メダカにおけるメス特異的な性ステロイド応答性ペプチドニューロン2016

    • 著者名/発表者名
      菊池結貴子、大久保範聡
    • 学会等名
      日本比較内分泌学会第41回大会
    • 発表場所
      北里大学相模原キャンパス(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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