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FGF‐Wntシグナル経路を介したプラナリア有性化による配偶子産生制御機構の解明

公募研究

研究領域動物における配偶子産生システムの制御
研究課題/領域番号 26114501
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関弘前大学

研究代表者

小林 一也  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50360110)

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 *注記
14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2015年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2014年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード配偶子産生 / 分化多能性幹細胞 / 生殖様式 / FGF-Wntシグナル / プラナリア
研究実績の概要

本研究では、FGF-Wntシグナル経路を介したプラナリア有性化による配偶子産生制御機構の解明を目的として、①有性化を引き起こすWnt分子の同定、②有性化制御遺伝子の同定、③FGF-Wntシグナル経路で働く有性化因子の同定を行った。
研究項目①はほぼ達成しており、卵巣分化を抑制しているWnt(Dr-wntA)、精巣分化を抑制しているWnt(Dr-wntP1)、そして卵黄腺分化に関与しているWnt(Dr-wntP3、Dr-wnt11-2)を同定した。有性状態の獲得には卵巣、精巣、そして卵黄腺の分化すべてが起こることが重要であることがわかったので、卵巣Wnt、精巣Wnt、そして卵黄腺Wntの3遺伝子に関してトリプルノックダウンを無性個体で起こすと有性化を引き起こせられると考えて検証中である。
研究項目②に関しては、無性系統、無性化可能な有性系統、無性化不能な有性系統間のトランスクリプトーム解析を行った。特に、無性化が可能であるかどうかの違い以外では区別が困難である有性2系統が異なる集団とみなされたことは、その生物学的相違が発現している遺伝子の相違として反映されている可能性がある。有性2系統間のDEG 中には、無性化可能な有性系統で高発現遺伝子は165 contigs、無性化不能な有性系統で高発現遺伝子は39 contigsがあった。これらの遺伝子は生殖様式転換に関与している可能があり、今後、これらの中に有性化制御遺伝子が含まれているかを検証していく。
研究項目③もほぼ達成しており、有性化活性が卵黄腺に由来するという発見と先行研究で明らかとなった有性化因子の物性の情報を前提にして、メタボローム解析によってその候補化合物を32種に絞り込むことに成功している。現在、有性化を引き起こすことのできる物質の組み合わせを検証中である。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3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 3件)

  • [雑誌論文] Reproductive strategies in planarians: Insights gained from the bioassay system for sexual induction in asexual Dugesia ryukyuensis worms.2016

    • 著者名/発表者名
      T. Maezawa, M. Ishikawa, H. Okamoto, K. Kobayashi
    • 雑誌名

      In “Reproductive and Developmental Strategies” eds by K. Kobayashi, T. Kitano, Y. Iwao, M. Kondo, Springer Japan

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light and electron microscopic studies of intestinal epithelium in Notoplana humilis (Plathlminthes, Polycladida): The contribution of mesodermal/gastrodermal neoblasts to intestinal regeneration.2015

    • 著者名/発表者名
      D. Okano, S. Ishida, S. Ishiguro, K. Kobayashi
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res.

      巻: 362 号: 3 ページ: 3-3

    • DOI

      10.1007/s00441-015-2221-9

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Planarian D-amino acid oxidase is involved in ovarian development during sexual induction.2014

    • 著者名/発表者名
      Maezawa T, Tanaka H, Nakagawa H, Ono M, Aoki M, Matsumoto M, Ishida T, Horiike K, Kobayashi K.
    • 雑誌名

      Mech of Development

      巻: 132 ページ: 69-78

    • DOI

      10.1016/j.mod.2013.12.003

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] プラナリア生殖様式転換現象における精巣の重要性2016

    • 著者名/発表者名
      小林一也
    • 学会等名
      第47回精子研究会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2016-06-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラナリア生殖器官分化に注目したWnt遺伝子の発現解析2015

    • 著者名/発表者名
      手塚 礼・織井秀文・小林一也
    • 学会等名
      日本動物学会第86回新潟大会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Yolk glands containing a large amount of tryptophan have a set of sex-inducing substances to fully sexualine asexual worms of Dugesia ryukyuensis2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi
    • 学会等名
      International Symposium of Flatworm Biology
    • 発表場所
      Oxford
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] プラナリアの生殖様式転換機構:有性化因子による無性生殖から有性生殖への誘導について2014

    • 著者名/発表者名
      小林一也
    • 学会等名
      第60回日本寄生虫学会・日本衛生動物学会北日本支部合同大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プラナリア生殖器官特異的に発現するアミノ酸輸送体ホモログの解析2014

    • 著者名/発表者名
      石川正樹・前澤孝信・小林一也
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 新奇プラナリア卵黄タンパク質について2014

    • 著者名/発表者名
      川瀬 摂・岩谷 尚・田中裕之・坂元君年・小林一也
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] プラナリア生殖器官分化に注目したß-カテニン遺伝子の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      前澤孝信・菊池康哉・織井秀文・小林一也
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] プラナリア生殖器官形成に注目したFGFR関連遺伝子の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      柳原由実・中川晴香・前澤孝信・梅園良彦・阿形清和・小林一也
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Tryptophan enhances the reproductive organs-specific expression level of an amino acid transporter homolog, Dr-slc38A9 in the sexual worms of Dugesia ryukyuensis.2014

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, M, Maezawa, T., Kobayashi, K.
    • 学会等名
      The 1st Asian PlanNet Meeting
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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