生物進化に伴う副腎ステロイド受容体の機能進化の解明

• 研究課題/領域番号: 26440159
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 形態・構造
• 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)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 副腎ステロイド / ステロイドホルモン / ホルモン受容体 / 分子進化 / 電解質コルチコイド受容体 / 古代魚 / プロゲステロン / 副腎ステロイド受容体 / 分子シミュレーション

研究成果の概要

副腎ステロイド受容体は、副腎皮質から分泌される副腎ステロイドと結合して動物の内分泌の恒常性維持の機構に関与している。しかし、高等脊椎動物で認められる副腎ステロイド受容体による内分泌恒常性維持機構は生物進化のどの段階から出現したのかは未だ不明である。本研究課題は、生物進化における副腎ステロイド受容体遺伝子の出現と機能獲得のプロセスの解明を目指した。その結果、ガーやチョウザメという古代魚の進化段階からヒトと同様に副腎ステロイド受容体遺伝子を持つこと、また機能的にもヒトの受容体と同等の能力を有することを明らかにした。以上の成果は副腎ステロイド受容体の分子進化を解明する上で重要な手がかりとなる。

研究成果

• [国際共同研究] カリフォルニア大学/セントクラウド州立大学(米国)
• [国際共同研究] University of California, San Diego/Medical University of South Carolina(米国)
• [雑誌論文] Characterization of evolutionary trend in squamate estrogen receptor sensitivity (2016)
  • 著者名/発表者名: Yatsu R, Katsu Y, Kohno S, Mizutani T, Ogino Y, Ohta Y, Myburgh J, van Wyk JH, Guillette Jr LJ, Miyagawa S, Iguchi T.
  • 雑誌名: Gen Comp Endocrinol 巻: 238 ページ: 88-95
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2016.04.005
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular cloning and characterization of the aryl hydrocarbon receptors and aryl hydrocarbon receptor nuclear translocators in the American alligator (2016)
  • 著者名/発表者名: Oka K, Kohno S, Ohta Y, Guillette LJ Jr, Iguchi T, Katsu Y
  • 雑誌名: Gen Comp Endocrinol 巻: 238 ページ: 13-22
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2016.05.002
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evolution of corticosteroid specificity for human, chicken, alligator and frog glucocorticoid receptors. (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsu Y, Kohno S, Oka K, Baker ME
  • 雑誌名: Steroids 巻: 113 ページ: 38-45
  • DOI: 10.1016/j.steroids.2016.06.005
  • NAID: 120006337743
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A second estrogen receptor from Japanese lamprey (Lethenteron japonicum) does not have activities for estrogen binding and transcription. (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsu Y, Cziko PA, Chandsawangbhuwana C, Thornton JW, Sato R, Oka K, Takei Y, Baker ME, Iguchi T
  • 雑誌名: Gen Comp Endocrinol 巻: 236 ページ: 105-114
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2016.07.014
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Corticosteroid and progesterone transactivation of mineralocorticoid receptors from Amur sturgeon and tropical gar. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto A, Oka K, Sato R, Adachi S, Baker ME, Katsu Y
  • 雑誌名: Biochem J 巻: 473 号: 20 ページ: 3655-3665
  • DOI: 10.1042/bcj20160579
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular cloning and characterization of anti-Mullerian hormone (AMH) from the Japanese wrinkled frog, Rana rugosa. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kodama M, Suda M, Sakamoto D, Iwasaki T, Matsuo Y, Uno Y, Matsuda Y, Nakamura Y, Maekawa S, Katsu Y, Nakamura M
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 156 号: 5 ページ: 1914-1923
  • DOI: 10.1210/en.2013-2053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estrogen receptor 1 (ESR1; ERα), not ESR2 (ERβ), modulates estrogen-induced sex reversal in the American alligator, a species with temperature-dependent sex determination (2015)
  • 著者名/発表者名: Kohno, S., Bernhard, M.C., Katsu, Y., Zhu, J., Byan, T.A., Doheny, B.M., Iguchi, T. and Guillette, L.J.Jr.
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1887-1899
  • DOI: 10.1210/en.2014-1852
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of the androgen receptor from the American alligator, Alligator mississippiensis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa S, Yatsu R, Kohno S, Doheny BM, Ogino Y, Ishibashi H, Katsu Y, Ohta Y, Guillette LJ Jr, Iguchi T
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 156 号: 8 ページ: 2015-2037
  • DOI: 10.1210/en.2015-2037
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Understanding the molecular basisi for differences in responses of fish estrogen receptor subtypes to environmental estrogens (2015)
  • 著者名/発表者名: Tohyama S, Miyagawa S, Lange A, Ogino Y, Mizutani T, Tatarazako N, Katsu Y, Ihara M, Tanaka H, Ishibashi H, Kobayashi T, Tyler CR, Iguchi T
  • 雑誌名: Environ Sci Technol 巻: 49 号: 12 ページ: 7439-7447
  • DOI: 10.1021/acs.est.5b00704
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Allosteric role of the amino-terminal A/B domain on corticosteroid transactivation of gar and human glucocorticoid receptors. (2015)
  • 著者名/発表者名: Oka K, Hoang A, Okada D, Iguchi T, Baker ME, Katsu Y
  • 雑誌名: J Steroid Biochem Mol Biol 巻: 154 ページ: 112-119
  • DOI: 10.1016/j.jsbmb.2015.07.025
  • NAID: 120005853068
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TRPV4 associates environmental temprerature and sex determination in the American alligator (2015)
  • 著者名/発表者名: Yatsu R, Miyagawa S, Kohno S, Saito S, Ogino Y, Katsu Y, Ohta Y, Tominaga M, Guillette LJ, Iguchi T
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 18581-18581
  • DOI: 10.1038/srep18581
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Differing species responsiveness of estrogenic contaminants in fish is conferred by the ligand binding domain of the estrogen receptor (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa, S., Lange, A., Hirakawa, I., Tohyama, S., Ogino, Y., Mizutani, T., Kagami, Y., Kusano, T., Ihara, M., Tanaka, H., Tatarazako, N., Ohta, Y., Katsu, Y., Tyler, C.R. and Iguchi, T.
  • 雑誌名: Environ. Sci. Technol. 巻: 未定 号: 9 ページ: 5254-5263
  • DOI: 10.1021/es5002659
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Possible involvement of insulin-like growth factor 2 mRNA-binding protein 3 in zebrafish oocyte maturation as a novel cyclin B1 mRNA-binding protein that represses the translation in immature oocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, K., Kotani, T., Katsu, Y., Yamashita, M.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 448 号: 1 ページ: 22-27
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.04.020
  • NAID: 120005457022
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] LH-induced Expression of Ptger4b, a Prostaglandin E2 Receptor Indispensable for Ovulation of the Medaka Oryzias latipes, is Regulated by a Genomic Mechanism Involving Nuclear Progestin Receptor. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hagiwara, A.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌ． Ｒｅｐｒｏｄ． 巻: 90 号: 6 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1095/biolreprod.113.115485
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 特異的アゴニストに対するエストロゲン受容体の種特異性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤塁・勝義直
  • 学会等名: 日本比較内分泌学会
  • 発表場所: 神奈川県相模原市（北里大学相模原キャンパス）
• [学会発表] Cloning and characterization of Holocephalan elephant shark, Callorhinchus milii, estrogen receptors. (2015)
  • 著者名/発表者名: 勝義直
  • 学会等名: NIBBコンファレンス
  • 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: 2015-11-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 古代魚の糖質コルチコイド受容体のホルモン応答性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 勝義直
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター（新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] 糖質コルチコイド受容体によるリガンド特異的転写活性におけるA/B領域の必要性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡香織、岡田大二朗、杉本章、勝義直
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [備考] 生殖発生生物学講座（1b）
  • URL: http://www.repdev-katsu.jp/index.html
• [備考] Press release (2016/8/22)
  • URL: http://www.hokudai.ac.jp/news/160822_sci_pr.pdf
• [備考] 北海道大学 生殖発生生物学講座1b
  • URL: http://www.repdev-katsu.jp/index.html