環境依存的性決定の分子メカニズム

• 研究課題/領域番号: 23370030
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 形態・構造
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 北野 健 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (40336219)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 性決定 / 性分化 / コルチゾル / メダカ / 発生・分化 / ストレス / 遺伝子 / 発現制御

研究成果の概要

研究代表者らは、コルチゾルが温度依存的性決定に深く関与することを見出している。そこで本研究では、まず、高水温が及ぼすメダカ生殖腺への影響を調べたところ、高水温またはコルチゾル処理したXXメダカにおいて、fshr及びcyp19a1 mRNAの発現が抑制され、gsdf mRNAの発現が誘導されることが分かった。次に、これら遺伝子の機能解析を行った結果、GSDF過剰発現XXメダカにおいて完全な雄化が誘導された。これらの結果から、高水温によるメダカの雄化は、コルチゾルがgsdf mRNAの発現を誘導し、fshrやcyp19a1 mRNAの発現を抑制することにより引き起こされると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Loss of follicle-stimulating hormone receptor function causes masculinization and sippression of ovarian development in genetically female medaka. (2014)
  • 著者名/発表者名: Murozumi N, Nakashima R, Hirai T, Kamei Y, Ishikawa-Fujiwara T, Todo T, Kitano T.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 155(8) 号: 8 ページ: 3136-45
  • DOI: 10.1210/en.2013-2060
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nanosecond pulsed electric field suppresses development of eyes and germ cells through blocking synthesis of retinoic acid in medaka (Oryzias latipes). (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi E., Hosseini H., Kang D.K., Kitano T., Akiyama H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: - 号: 8 ページ: e70670-e70670
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0070670
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Cloning and Bacterial Expression of the Catalytic Domain of the SENP1 Gene of <i>Oryzias latipes</i> (2013)
  • 著者名/発表者名: Obata S., Yuasa E., Seki D., Kitano T., Saitoh H.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 77 号: 8 ページ: 1788-1791
  • DOI: 10.1271/bbb.130357
  • NAID: 10031195837
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estrogen rescues masculinization of genetically female medaka by exposure to cortisol or high temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Kitano
  • 雑誌名: Molecular Reproduction and Development 巻: 79 号: 10 ページ: 719-726
  • DOI: 10.1002/mrd.22080
  • 査読あり
• [雑誌論文] High temperature induces cyp26b1 mRNA expression and delays meiotic initiation of germ cells by increasing cortisol levels during gonadal sex differentiation in Japanese flounder (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Yamaguchi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 419 ページ: 287-292
  • 査読あり
• [学会発表] 卵巣型aromataseノックアウトメダカの作製とその表現型解析. (2015)
  • 著者名/発表者名: 村上貴浩、髙崎裕太、長船奈津美、高木久徳、井尻成保、山本卓、北野健.
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京都品川区
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] TALENを用いたメダカの環境依存的性決定機構の解析. (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹中亨彰、濱崎心、内村友哉、長船奈津美、高木久徳、佐久間哲史、山本卓、北野健.
  • 学会等名: 第４回ゲノム編集研究会
  • 発表場所: 広島県広島市
  • 年月日: 2014-10-06
• [学会発表] Loss of follicle-stimulating hormone receptor function causes masculinization and suppression of ovarian development in genetically female medaka. (2014)
  • 著者名/発表者名: Murozumi N, Nakashima R, Hirai, Kamei Y, Ishikawa T, Todo T, Kitano T.
  • 学会等名: 10th International Symposium of on Reproductive Physiology of Fish
  • 発表場所: Portugal
  • 年月日: 2014-05-29
• [学会発表] Gonadal soma-derived growth factor suppresses the expression of follicle-stimulating hormone receptor in medaka. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchikawa T, Kobira H, Hirai T, Kitano T.
  • 学会等名: 10th International Symposium of on Reproductive Physiology of Fish
  • 発表場所: Portugal
  • 年月日: 2014-05-27
• [学会発表] 性分化時期における濾胞刺激ホルモン受容体機能欠損メダカの表現型解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 室積典和，中島良，平井俊朗，亀井保博，石川智子，藤堂剛，北野健
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 函館市
• [学会発表] メダカgonadal soma-derived growth factorによる濾胞刺激ホルモン受容体の発現抑制機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内川拓，小平博史，平井俊朗，北野健
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 函館市
• [学会発表] 体外培養したメダカ始原生殖細胞の遺伝子発現パターンの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川辺敏晃，長船奈津美，白石絵吏，宮崎誠生，柳美穂，井上聖也，北野健
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 函館市
• [学会発表] High temperature and cortisol cause masculinization of genetically female medaka by suppression of cyp19a1 expression (2013)
  • 著者名/発表者名: Kitano T, Hayashi Y, Shiraishi E
  • 学会等名: 17th International Congress of Comparative Endocrinology
  • 発表場所: Barcelona (Spain)
• [学会発表] Down-regulation of follicle-stimulating hormone receptor expression by gonadal soma-derived growth factor in medaka (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchikawa T, Kobira H, Hirai T, Kitano T
  • 学会等名: 17th International Congress of Comparative Endocrinology
  • 発表場所: Barcelona (Spain)
• [学会発表] Loss-of-function of follicle-stimulating hormone receptor causes suppression of ovarian development in medaka (Oryzias latipes) (2013)
  • 著者名/発表者名: Murozumi N, Nakashima R, Hirai T, Kamei Y, Ishikawa T, Todo T, Kitano T
  • 学会等名: 17th International Congress of Comparative Endocrinology
  • 発表場所: Barcelona (Spain)
• [学会発表] Generation of nanog-GFP transgenic medaka line (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi E, Kitano T
  • 学会等名: 17th International Congress of Comparative Endocrinology
  • 発表場所: Barcelona (Spain)
• [学会発表] メダカ性分化におけるgonadal soma-derived growth factorによる濾胞刺激ホルモン受容体の発現制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内川拓，小平博史，平井俊朗，北野 健
  • 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
• [学会発表] メダカ副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモンの発現制御におけるHSPの関与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内村 友哉
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会大会
  • 発表場所: 東京海洋大学
• [学会発表] 濾胞刺激ホルモン受容体の機能欠損はメダカ雌の性成熟を阻害する (2013)
  • 著者名/発表者名: 室積 典和
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会大会
  • 発表場所: 東京海洋大学
• [学会発表] メダカ始原生殖細胞の体外培養法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川辺敏晃
  • 学会等名: 平成25年度日本水産学会大会
  • 発表場所: 東京海洋大学
• [学会発表] 魚類における温度依存性性決定の分子機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北野 健
  • 学会等名: 第37回日本比較内分泌学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 福井大学
  • 招待講演
• [学会発表] メダカにおける副腎皮質ホルモン放出ホルモンの発現制御機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 内村 友哉
  • 学会等名: 第37回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: 福井大学
• [学会発表] 濾胞刺激ホルモン受容体の機能欠損メダカの表現型解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 室積 典和
  • 学会等名: 第37回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: 福井大学
• [学会発表] 温度依存性性決定の分子メカニズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 北野健
  • 学会等名: 平成23年度温熱生理研究会
  • 発表場所: 岡崎カンファレンスセンター(岡崎市)愛知(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] High temperature causes masculinization of genetically female medaka by elevation of cortisol level (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Kitano
  • 学会等名: 9^<th> International Symposium on Reproductive Physiology of Fish
  • 発表場所: LuLu international convention center(コーチ,インド)
• [学会発表] Analysis of genes regulated by high temperature in medaka (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Uchimura
  • 学会等名: 9^<th> International Symposium on Reproductive Physiology of Fish
  • 発表場所: LuLu international convention center(コーチ,インド)
• [学会発表] コルチゾルは高温によるメダカの雄化に関与する (2011)
  • 著者名/発表者名: 北野健
  • 学会等名: 第36回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: 都道府県会館(東京都)
• [学会発表] メダカにおけるGonadal Soma-Derived Factor(GSDF)の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木寺智則
  • 学会等名: 第36回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: 都道府県会館(東京都)