脊索動物の卵成熟・排卵機構の起源は、神経ペプチドによる制御か？

• 研究課題/領域番号: 17J10624
• 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: 公益財団法人サントリー生命科学財団
• 研究代表者: 松原 伸 公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2017-04-26 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 神経ペプチド / 卵成熟 / 排卵 / カタユウレイボヤ / MAPKシグナリング

研究実績の概要

本研究の目的は、脊索動物の原型を有していると考えられるカタユウレイボヤを用いて、神経ペプチドによる卵成熟・排卵制御ネットワークを解明することである。平成30年度は計画に従い、神経ペプチドによるホヤ卵成熟・排卵制御カスケードの決定を試みた。
ホヤの卵成熟制御因子は、脊椎動物と無脊椎動物で広く保存されているMPFであることが示唆されていたので、p13suc1ビーズによるホヤMPFの濃縮と、ELISAによる活性の検出法を組み合わせ、神経ペプチドによるMPF活性上昇の検出を試みた。しかしながら、活性測定に十分量のタンパクを確保できなかったため、MPFの構成因子であるCdc2の阻害剤 (Ro-3306) を用いた実験に変更した。単離したホヤ卵胞をRo-3306と神経ペプチドとで同時処理にすることよって、神経ペプチド単独処理による卵成熟促進効果が打ち消されることがわかった。また、このRo-3306は内在のCdc2活性阻害を介してホヤ卵成熟を阻害することをin vitroで示し、さらに人工授精実験によって神経ペプチドが確かに卵成熟を促進させることを明らかにした。以上により、神経ペプチド→MEK/ERK→MPF→卵成熟という制御カスケードが明らかになった。
神経ペプチド下流の排卵制御機構についても同様に、単離したホヤの卵胞を、排卵実行酵素の候補であるメタロプロテアーゼ (MMP) の阻害剤と神経ペプチドとで同時に処理することにより、神経ペプチド単独処理による排卵促進効果が打ち消されることがわかった。また、神経ペプチド受容体、MAPK, MMPの局在解析によって、神経ペプチドによるMMP発現誘導は卵母細胞で起こり、排卵時に起こるコラーゲンの分解は外側濾胞細胞で起こることも明らかにした。以上の結果から神経ペプチド→MEK/ERK→MMP→コラーゲン分解→排卵という制御カスケードが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] A Testis-Specific Long Non-Coding RNA, lncRNA-Tcam1, Regulates Immune-Related Genes in Mouse Male Germ Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Kurihara Misuzu、Otsuka Kai、Matsubara Shin、Shiraishi Akira、Satake Honoo、Kimura Atsushi P.
  • 雑誌名: Front Endocrinol (Lausanne) 巻: 8 ページ: 299-299
  • DOI: 10.3389/fendo.2017.00299
  • NAID: 120006370612
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Heterodimerization of the prostaglandin E2 receptor EP2 and the calcitonin receptor CTR (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsubara Shin、Shiraishi Akira、Sakai Tsubasa、Okuda Toshimi、Satake Honoo
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 号: 11 ページ: e0187711-e0187711
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0187711
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Long Noncoding RNA, lncRNA-Amhr2, Plays a Role in Amhr2 Gene Activation in Mouse Ovarian Granulosa Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Kimura Atsushi P、Yoneda Ryoma、Kurihara Misuzu、Mayama Shota、Matsubara Shin
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 158 号: 11 ページ: 4105-4121
  • DOI: 10.1210/en.2017-00619
  • NAID: 120006370613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Invertebrate Gonadotropin-Releasing Hormone-Related Peptides and Their Receptors: An Update (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakai Tsubasa、Shiraishi Akira、Kawada Tsuyoshi、Matsubara Shin、Aoyama Masato、Satake Honoo
  • 雑誌名: Front Endocrinol (Lausanne) 巻: 8 ページ: 217-217
  • DOI: 10.3389/fendo.2017.00217
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sardine procalcitonin amino-terminal cleavage peptide has a different action from calcitonin and promotes osteoblastic activity in the scales of goldfish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kase, Y., Ikari, T., Sekiguchi, T., Sato, M., Ogiso, S., Kawada, T., Matsubara, S., Satake, H., Sasayama, Y., Endo, M., Kitamura, K., Hattori, A., Watanabe, T.X., Maruyama, Y., Watanabe, Y., Funahashi, H., Kambegawa, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Comp. Biochem. Physiol. Part A 巻: 211 ページ: 73-83
  • DOI: 10.1016/j.cbpa.2017.06.007
  • NAID: 120006336026
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mouse prolyl oligopeptidase plays a role in trophoblast stem cell differentiation into trophoblast giant cell and spongiotrophoblast (2017)
  • 著者名/発表者名: Maruyama Yuki、Matsubara Shin、Kimura Atsushi P.
  • 雑誌名: Placenta 巻: 53 ページ: 8-15
  • DOI: 10.1016/j.placenta.2017.03.004
  • NAID: 120006406684
  • 査読あり
• [学会発表] バソプレシン様ペプチドによるホヤの卵成熟・排卵制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松原 伸、白石 慧、大杉 知裕、川田 剛士、佐竹 炎
  • 学会等名: 日本動物学会 第89回札幌大会
• [学会発表] ホヤバソプレシンによる卵成熟・排卵制御機構の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松原 伸
  • 学会等名: 第4回NAIST-SUNBOR最先端融合セミナー
• [学会発表] 顆粒膜細胞における新規GPCRヘテロダイマーEP2-CTRの検出とその機能変換 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松原 伸、白石 慧、酒井 翼、奥田 利美、佐竹 炎
  • 学会等名: 日本動物学会 第88回富山大会
• [学会発表] 脊索動物の起源的生物、ホヤの排卵制御機構の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松原 伸、白石 慧、佐竹 炎
  • 学会等名: 日本比較内分泌学会 第42回奈良大会