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ステロイドホルモン受容体タンパク質の機能進化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06734
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44040:形態および構造関連
研究機関北海道大学

研究代表者

勝 義直  北海道大学, 理学研究院, 教授 (00332180)

研究分担者 漆谷 博志  会津大学短期大学部, 食物栄養学科, 准教授 (30571301)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードステロイドホルモン受容体 / 軟骨魚類 / 分子進化 / 機能進化 / ホルモン応答性 / ステロイドホルモン / 鉱質コルチコイド受容体 / 副腎ステロイド受容体
研究開始時の研究の概要

脊椎動物のステロイドホルモン受容体は「ホルモン結合、受容体の二量体化、標的遺伝子との結合、補因子のリクルート、標的遺伝子の転写制御」という流れによって機能を発現する。本研究は女性ホルモンおよび副腎ステロイドの受容体のホルモン応答性に焦点を当て、キメラタンパク質の作成およびアミノ酸変異導入を利用して、動物種によるホルモン応答性の差異を明らかにし、「ステロイドホルモン受容体タンパク質の機能獲得の進化的プロセス」の解明を目指す。

研究成果の概要

本研究において、軟骨魚類であるゾウギンザメから糖質コルチコイド受容体と鉱質コルチコイド受容体、さらにプロゲステロン受容体遺伝子の単離に成功した。この結果は、軟骨魚類の進化段階からヒトなど高等脊椎動物がもっている副腎ステロイド受容体とプロゲステロン受容体がすでに備わっていることを示唆している。次に、これら単離した受容体を使ってホルモン応答性を詳細に調べた。その結果、軟骨魚類の受容体とヒトの受容体間の幾つかの相違を見出し、原因となる部位の同定も行った。このように軟骨魚類のステロイド受容体の機能を解析することで、受容体の機能進化につながる幾つかの知見を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、軟骨魚類であるゾウギンザメから糖質コルチコイド受容体、鉱質コルチコイド受容体、さらにプロゲステロン受容体遺伝子の単離に成功し、ホルモン応答性を詳細に調べた。ホルモン応答性の結果から、受容体のN末端領域の重要性を示唆するデータを得ることができた。これまで機能が不明だったN末端領域の機能解明につながる大きな学術的成果である。さらに、軟骨魚類のプロゲステロン受容体はヒトのプロゲステロン受容体のアンタゴニストであるミフェプリストンに反応しないことが判明した。この結果は、生殖医療への応用を視野に入れた新たな研究を進展させる基盤となることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 8件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, San Diego/St. Could State University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of California, San Diego/St. Cloud State University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Aldosterone and dexamethasone activate African lungfish mineralocorticoid receptor: Increased activation after removal of the amino-terminal domain2022

    • 著者名/発表者名
      Katsu Yoshinao、Oana Shin、Lin Xiaozhi、Hyodo Susumu、Baker Michael E.
    • 雑誌名

      The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 215 ページ: 106024-106024

    • DOI

      10.1016/j.jsbmb.2021.106024

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] N-terminal domain regulates steroid activation of elephant shark glucocorticoid and mineralocorticoid receptors2021

    • 著者名/発表者名
      Katsu Yoshinao、Shariful Islam M.D.、Lin Xiaozhi、Takagi Wataru、Urushitani Hiroshi、Kohno Satomi、Hyodo Susumu、Baker Michael E.
    • 雑誌名

      The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 210 ページ: 105845-105845

    • DOI

      10.1016/j.jsbmb.2021.105845

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Diversification of mineralocorticoid receptor genes in a subterranean rodent, the naked mole-rat2021

    • 著者名/発表者名
      Oka Kaori、Bono Hidemasa、Kuroiwa Asato、Fujioka Shusuke、Shimizu Atsushi、Katsu Yoshinao、Miura Kyoko
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Endocrinology

      巻: 66 ページ: 299-311

    • DOI

      10.1530/jme-20-0325

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation by Progestins, Corticosteroids, and RU486 of Transcriptional Activation of Elephant Shark and Human Progesterone Receptors: An Evolutionary Perspective2021

    • 著者名/発表者名
      Lin Xiaozhi、Takagi Wataru、Hyodo Susumu、Ijiri Shigeho、Katsu Yoshinao、Baker Michael E.
    • 雑誌名

      ACS Pharmacology & Translational Science

      巻: 5 号: 2 ページ: 52-61

    • DOI

      10.1021/acsptsci.1c00191

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Oil dispersant Corexit 9500 is weakly estrogenic, but does not skew the sex ratio in Alligator mississippiensis.2020

    • 著者名/発表者名
      McNabb NA, Bernhard MC, Brunell A, Lowers RH, Katsu Y, Spyropoulos DD, Kohno S
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: 40 号: 2 ページ: 245-256

    • DOI

      10.1002/jat.3900

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Progesterone: An enigmatic ligand for the mineralocorticoid receptor.2020

    • 著者名/発表者名
      Baker ME, Katsu Y
    • 雑誌名

      Biochemical Pharmacology

      巻: 177 ページ: 113976-113976

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2020.113976

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transcriptional activation of elephant shark mineralocorticoid receptor by corticosteroids, progesterone, and spironolactone.2019

    • 著者名/発表者名
      Katsu Y, Kohno S, Oka K, Lin X, Otake S, Pillai NE, Takagi W, Hyodo S, Venkatesh B, Baker ME
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 12 号: 584 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1126/scisignal.aar2668

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution of the mineralocorticoid receptor.2019

    • 著者名/発表者名
      Baker ME, Katsu Y
    • 雑誌名

      Vitamins and Hormones

      巻: 109 ページ: 17-36

    • DOI

      10.1016/bs.vh.2018.10.009

    • ISBN
      9780128177822
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ミネラルコルチコイド受容体の分子進化2019

    • 著者名/発表者名
      勝 義直、Xiaozhi Lin, Michael E. Baker
    • 雑誌名

      循環器内科

      巻: 86 ページ: 215-222

    • NAID

      40022007887

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [学会発表] プロゲステロン受容体の11-デオキシコルチゾール結合のin vitroおよびin silico解析2021

    • 著者名/発表者名
      林 暁智・兵藤 晋・勝 義直
    • 学会等名
      日本動物学会第92回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ハイギョミネラルコルチコイド受容体の構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      小穴進・兵藤晋・勝義直
    • 学会等名
      日本動物学会第92回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ゾウギンザメのプロゲステロン受容体の生理的リガンドの研究2020

    • 著者名/発表者名
      林 暁智・兵藤 晋・勝 義直
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヌタウナギのプロゲステロン受容体とコルチコステロン受容体の単離と機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      陳 澤・林 暁智・勝 義直
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ゾウギンザメのプロゲステロン受容体のヘリックス3―ヘリックス5の相互作用の研究2019

    • 著者名/発表者名
      林 暁智・兵藤 晋・勝 義直
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学 生殖発生生物学講座1b

    • URL

      https://www.repdev-katsu.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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