単離腎ネフロン分節からのトランスクリプトーム：広塩性のマスター分子解明に向けて

• 研究課題/領域番号: 26650110
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 形態・構造
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 兵藤 晋 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (40222244)
• 研究分担者: 工樂 樹洋 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, ユニットリーダー (40391940)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 広塩性 / オオメジロザメ / 腎臓 / ネフロン / 膜輸送体 / ホルモン / プロラクチン / 軟骨魚類 / 水電解質代謝 / 再吸収 / RNA-seq / 腎ネフロン

研究成果の概要

本研究は、軟骨魚類では数少ない広塩性種であるオオメジロザメをモデルに、広塩性と狭塩性の違いを決定する因子を見出すことを目的としている。オオメジロザメ腎臓のRNA-seq、de novoアセンブリによって非モデル生物である軟骨魚類のリファレンスコンティグセットを作成するとともに、海水・淡水環境で発現が変化する遺伝子を網羅的に同定した。後部遠位尿細管や集合細管が淡水移行により顕著な発現変化を引き起こす重要な分節であり、プロラクチンをはじめとする広塩性支配に関わる候補因子を複数同定することに成功した。

研究成果

• [国際共同研究] ディーキン大学/タスマニア大学(オーストラリア)
• [国際共同研究] ハワイ大学(米国)
• [雑誌論文] Distribution and dynamics of branchial ionocytes in houndshark reared in full-strength and diluted seawater environments (2016)
  • 著者名/発表者名: Souichirou Takabe, Mayu Inokuchi, Yoko Yamaguchi and Susumu Hyodo
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry and Physiology, PartA 巻: 198 ページ: 22-32
  • DOI: 10.1016/j.cbpa.2016.03.019
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Morphological and molecular investigations of the holocephalan elephant fish nephron: the existence of a countercurrent-like configuration and two separate diluting segments in the distal tubule. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kakumura, K., Takabe, S., Takagi, W., Hasegawa, K., Konno, N., Bell, J., Toop, T., Donald, J., Kaneko, T., and Hyodo, S.
  • 雑誌名: Cell and Tissue Research 巻: 362 号: 3 ページ: 677-688
  • DOI: 10.1007/s00441-015-2234-4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A shift in anterior-posterior positional information underlies the fin-to limb evolution. (2015)
  • 著者名/発表者名: Onimaru, K., Kuraku, S., Takagi, W., Hyodo, S., Sharpe, J. and Tanaka, M.
  • 雑誌名: eLife 巻: 4
  • DOI: 10.7554/elife.07048
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neurohypophysial hormones regulate the amphibious behavior in the mudskipper goby (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto et al.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 7 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0134605
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Discovery of conventional prolactin from the holocephalan elephant fish, Callorhinchus milii. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y., Takagi, W., Kuraku, S., Moriyama, S., Bell, J.D., Seale, A.P., Lerner, D.T., Grau, E.G. and Hyodo, S.
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 224 ページ: 216-227
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2015.08.020
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evolution of retinoic acid receptors in chordates: insights from three lamprey species, Lampetra fluviatilis, Petromyzon marinus and Lethenteron japonicum. (2015)
  • 著者名/発表者名: Campo-Paysaa, F., Jandzik, D., Takio-Ogawa, Y., Cattell, M. V, Neef, H. C., Langeland, J. A., Kuratani, S., Medeiros, D. M., Mazan, S., Kuraku, S., Laudet, V., and Schubert, M.
  • 雑誌名: EvoDevo 巻: 6 号: 1 ページ: 18-18
  • DOI: 10.1186/s13227-015-0016-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Optimization and cost-saving in tagmentation-based mate-pair library preparation and sequencing. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi, K., Nishimura, O., Itomi, K., Tanegashima, C. and Kuraku, S.
  • 雑誌名: Biotechniques 巻: 58 号: 5 ページ: 253-257
  • DOI: 10.2144/000114288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reevaluating Emx gene phylogeny: homopolymeric amino acid tracts as a potential factor obscuring orthology signals in cyclostome genes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Noro, M., Sugahara, F. and Kuraku, S.
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 15 号: 1 ページ: 78-78
  • DOI: 10.1186/s12862-015-0351-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Optimizing and benchmarking de novo transcriptome sequencing: from library preparation to assembly evaluation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hara, Y., Tatsumi, K., Yoshida, M., Kajikawa, E., Kiyonari, H. and Kuraku S.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 16 号: 1 ページ: 977-977
  • DOI: 10.1186/s12864-015-2007-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Urea-based osmoregulation in the developing embryo of oviparous cartilaginous fish (Callorhinchus milii) : contribution of the extraembryonic yolk sac during the early developmental period (2014)
  • 著者名/発表者名: Takagi, l., Kajimura, M., Tanaka, H., Hasegawa, K., Bell, J. D., Toop, T., Donald, J. A. and Hyoda., S.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Biology 巻: 217 ページ: 1353-1362
  • DOI: 10.1242/jeb.094649
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphological and functional characteristics of the kidney of cartilaginous fishes: with special reference to urea reabsorption. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hyodo, S., Kakumura, K., Takagi, W., Hasegawa, K. and Yamaguchi, Y.
  • 雑誌名: American Journal of Physiology Regulatory and Integrative Comparative Physiology 巻: 307 号: 12 ページ: R1381-R1395
  • DOI: 10.1152/ajpregu.00033.2014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evolution of the vertebrate Pax4/6 class of genes with focus on its novel member, the Pax10 gene. (2014)
  • 著者名/発表者名: Feiner, N., Meyer, A. and Kuraku, S.
  • 雑誌名: Genome Biology and Evolution 巻: 6 号: 7 ページ: 1635-1651
  • DOI: 10.1093/gbe/evu135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms of endoderm formation in a cartilaginous fish reveal ancestral and homoplastic traits in jawed vertebrates. (2014)
  • 著者名/発表者名: Godard, B.G., Coolen, M., Le Panse, S., Gombault, A., Ferreiro-Galve, S., Laguerre, L., Lagadec, R., Wincker, P., Poulain, J., Da Silva, C., Kuraku, S., Carre, W., Boutet, A. and Mazan, S.
  • 雑誌名: Biology Open 巻: 3 号: 11 ページ: 1098-1107
  • DOI: 10.1242/bio.20148037
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 広塩性軟骨魚オオメジロザメの腎機能に関する分子生理学的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今関到、工樂樹洋、原雄一郎、兵藤晋
  • 学会等名: 平成28年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学品川キャンパス、東京
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] Dynamics of plasma corticosteroid in cannulated houndsharks under various stress condition. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayuko Iki and Susumu Hyodo
  • 学会等名: 日本比較内分泌学会第40回大会（CompBiol 2015）
  • 発表場所: JMSアステールプラザ、広島
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] Distribution and function of neurohypophysial hormone receptors in catshark. (2015)
  • 著者名/発表者名: Natsuki Inoue, Yoko Yamaguchi, Hiroyuki Kaiya, Shigehiro Kuraku and Susumu Hyodo
  • 学会等名: 日本比較内分泌学会第40回大会（CompBiol 2015）
  • 発表場所: JMSアステールプラザ、広島
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] アクアポリンの局在から明らかとなった軟骨魚類腎臓における尿素再吸収機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷川久美、角村佳吾、兵藤晋
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター 朱鷺メッセ、新潟
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] トラザメの下垂体における糖タンパク質ホルモンcDNAのクローニングと発現部位の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内田勝久、井上夏紀、兵藤晋、香川浩彦
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター 朱鷺メッセ、新潟
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] 両生類における新規AQPの同定及びAQPの分子進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井凌、柴田侑毅、垣内裕貴、嘉手苅将、常磐俊大、兵藤晋、内山実、宇根有美、スタンリー ヒルヤード、長井孝紀、鈴木雅一
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター 朱鷺メッセ、新潟
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] Assessing vertebrate homolog space (2015)
  • 著者名/発表者名: Kuraku, S.
  • 学会等名: 4th Quest for Orthologs Meeting
  • 発表場所: Barcelona Biomedical Research Park, Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Vanishing phylogenetic signals? revisiting molecular phylogenies of cyclostome genes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kuraku, S.
  • 学会等名: Symposium on Palaeontological and molecular approaches to early vertebrate evolution
  • 発表場所: Uppsala University, Uppsala, Sweden
  • 年月日: 2015-05-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 脊椎動物ファイローム～分子生物学の基本ツールとしての分子系統学へ～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 工樂樹洋
  • 学会等名: 新学術領域「複合適応形質進化の遺伝子基盤解明」第7回オープンセミナー
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス、千葉
  • 年月日: 2014-12-11 – 2014-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] 軟骨魚類ゾウギンザメの脳下垂体からのプロラクチンの発見 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口陽子、高木亙、工樂樹洋、森山俊介、兵藤晋
  • 学会等名: 第85回日本動物学会大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台、宮城
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] ２Ｒ全ゲノム重複説のその後：いま何が問題でなぜ難しいのか (2014)
  • 著者名/発表者名: 工樂樹洋
  • 学会等名: 第16回日本進化学会年会
  • 発表場所: 高槻現代劇場、高槻、大阪
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-24
• [学会発表] Molecular-histochemical investigation of cartilaginous fish kidney (2014)
  • 著者名/発表者名: Hyodo, S., Hasegawa, K., Takagi, W. and Kakumura, K.
  • 学会等名: 11th International Congress on the Biology of Fish
  • 発表場所: Heriot-Watt University, Edinburgh, Scotland
  • 年月日: 2014-08-03 – 2014-08-07
  • 招待講演
• [学会発表] A functional shift of urea-producing site from extraembryonic yolk sac to liver in the developing embryos of two oviparous cartilaginous fishes (2014)
  • 著者名/発表者名: Takagi, W., Kajimura, M., Tanaka, H., Bell, J.D. amd Hyodo, S.
  • 学会等名: 11th International Congress on the Biology of Fish
  • 発表場所: Heriot-Watt University, Edinburgh, Scotland
  • 年月日: 2014-08-03 – 2014-08-07
  • 招待講演
• [学会発表] Revealing cryptic pan-vertebrate gene repertoire in developmental phylome (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuraku, S.
  • 学会等名: The 5th meeting of the European Society for Evolutionary Developmental Biology
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2014-07-22 – 2014-07-25
  • 招待講演
• [図書] Handbook of Hormones, Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research (2015)
  • 著者名/発表者名: Hyodo, S.
  • 出版者: Neurohypophysial Hormone Family
• [備考] 東京大学大気海洋研究所・生理学分野・兵藤晋
  • URL: http://seiri-aori.org/index.php?id=12
• [備考] 理化学研究所・ライフサイエンス技術基盤研究センター・分子配列比較解析ユニット・工樂樹洋
  • URL: http://www2.clst.riken.jp/phylo/index.html
• [備考] 理化学研究所・ライフサイエンス技術基盤研究センター・分子配列比較解析ユニット・工樂樹洋
  • URL: http://www.clst.riken.jp/phylo/