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メダカノンコーディングRNAから翻訳されるペプチドによる行動制御機構解析

公募研究

研究領域マルチファセット・プロテインズ:拡大し変容するタンパク質の世界
研究課題/領域番号 21H05708
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関北海道大学

研究代表者

横井 佐織  北海道大学, 薬学研究院, 助教 (10772048)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードショートペプチド / ミエリン / メダカ / 行動 / lncRNA / 新規ペプチド
研究開始時の研究の概要

まず、変異体における行動異常の原因を明らかにするために、中枢神経系に解剖学的な異常が見られるかどうかを調べる。組織上の異常が見られない場合は、神経活動に応じて発現が上昇するc-fosのmRNAのin situ ハイブリダイゼーションを行うことで、野生型と比べて異常な活性化を示す脳領域の同定を目指す。また、脳から得られたRNAを用いてトランスクリプトーム解析を行い、発現変動が見られる遺伝子を同定する。これらの遺伝子発現レベルでの解析に加え、oZwiにタグを付けたゲノム編集メダカを作製し、oZwiから作られるペプチドの細胞内局在を明らかにする。

研究実績の概要

前年度に確立した、oZwiAの終止コドン直前にFLAG配列をノックインしたメダカを用い、抗FLAG抗体を用いた免疫染色を行ったところ、Black Gold染色によるミエリン可視化と同様の発現パターンが確認された。したがって、oZwiAはミエリンに発現するタンパク質であることが明らかになった。また、抗FLAG抗体を用いた免疫沈降によりoZwiAと結合するタンパク質を取得したため、現在質量分析を依頼中である。oZwiAと結合するタンパク質が明らかになれば、これまで明らかになっていなかったoZwiの分子挙動が明らかになると考えられる。
また、これまでに作出していたoZwi変異体の脳からRNAを抽出し、RNAseq解析を行うことで、oZwi変異がどのような遺伝子の転写に影響を与えているかを検証した。その結果、シナプス小胞関連の遺伝子転写量がoZwi変異体において減少していることが明らかになった。したがって、oZwi変異体の行動異常は神経伝達異常による可能性が考えられた。
oZwiBに関しては、uORFとoZwiBのORFを含むエキソン部分を欠失させたメダカをCRISPR/Cas9法を用いて作製することに成功した。当該個体はオープンフィールドテストにおいて野生型と同程度の不安様行動を示し、総移動距離にも有意な差が検出されなかった。したがって、メダカの行動制御においてはoZwiAが重要である可能性が高い。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] UPA-Seq-Based Search Method for Functional lncRNA Candidates2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi Saori、Nakagawa Shinichi
    • 雑誌名

      Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)

      巻: 2509 ページ: 269-278

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2380-0_16

    • ISBN
      9781071623794, 9781071623800
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantifying Social Interactions in Medaka Fish2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi Saori、Isoe Yasuko、Wang Mu-Yun、Daimon Masahiro、Okuyama Teruhiro、Takeuchi Hideaki
    • 雑誌名

      Behavioral Neurogenetics

      巻: 181 ページ: 93-105

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2321-3_7

    • ISBN
      9781071623206, 9781071623213
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative Perspectives on the Function of Oxytocin in Fish and Mammals2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi Saori、Young Larry J.、Takeuchi Hideaki
    • 雑誌名

      Spectrum of Sex

      巻: - ページ: 135-150

    • DOI

      10.1007/978-981-19-5359-0_8

    • ISBN
      9789811953583, 9789811953590
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The cell type‐specific ER membrane protein UGS148 is not essential in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Osamu、Tanahashi Mayuko、Yokoi Saori、Kaneko Mari、Yanaka Kaori、Nakagawa Shinichi、Maita Hiroshi
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 27 号: 1 ページ: 43-60

    • DOI

      10.1111/gtc.12910

    • 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
  • [学会発表] メダカの恋愛学2022

    • 著者名/発表者名
      横井佐織
    • 学会等名
      第38回 国際生物学賞記念シンポジウム "魚の生物学:その生態、進化と発生"
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メダカを用いたmalat1の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      横井 佐織, 水戸 麻里, 岩崎 信太郎, 中川 真一
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] メダカの魚型物体に対する接近行動の解析2022

    • 著者名/発表者名
      横井 佐織
    • 学会等名
      日本動物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of the farp1_2 expressed specifically in the brain of medaka2022

    • 著者名/発表者名
      Kumi Sakurai, Shuntaro Inoue, Koki Nagamori, Shinichi Nakagawa, Saori Yokoi
    • 学会等名
      The 28th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the molecular basis of animal behavioral personality in medaka2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Tanaka, Kiyoshi Naruse, Yasuhiro Go, Shoji Tatsumoto, Atsushi Toyoda, Takafumi Katsumura, Shinichi Nakagawa, Saori Yokoi
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of the farp1_2 expressed especially in the brain of medaka2022

    • 著者名/発表者名
      Kumi Sakurai, Shuntaro Inoue, Koki Nagamori, Shinichi Nakagawa, Saori Yokoi
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Physiological function analysis of Hmgn2 in medaka fish2022

    • 著者名/発表者名
      Yume Masaki, Shinichi Nakagawa, Saori Yokoi
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 配偶者選択におけるオキシトシンの性的二形性2021

    • 著者名/発表者名
      横井佐織
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 新規クローズドコロニー系統メダカを用いた不安様行動における個性の分子神経基盤解析2021

    • 著者名/発表者名
      田中豪,成瀬清,郷康広,辰本将司,豊田敦, 勝村啓史, 中川真一, 横井佐織
    • 学会等名
      小型魚類研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

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