魚類視床下部神経ホルモン遺伝子の発現を制御する生理的要因の解明

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03454027
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浦野 明央 東京大学, 海洋研究所, 教授 (00142232)
• 研究分担者: 兵藤 晋 東京大学, 教養学部, 助手 (40222244)
• キーワード: サケ科魚類 / 視床下部 / 神経分泌 / 神経葉ホルモン / GnRH / 遺伝子の発現 / 環境要因

研究概要

魚類の脳視床下部には、さまざまなペプチド性の神経ホルモンが存在する。その生合成は、他のタンパクと同じように、遺伝子のコ-ドに従ったmRNAの合成(転写)、コ-ドに対応したペプチド鎖の合成(翻訳)などの過程からなる。一連の神経ホルモンの合成過程、すなわち神経ホルモン遺伝子の発現は、浸透圧、温度、日長、潮汐、季節などの外部環境の変動、あるいは体液浸透圧、血中ホルモン濃度、体内時計などの内部環境の変動によって変わり得る。本研究では、これらの生理的な環境要因の変動が、どのように神経ホルモン遺伝子の発現の制御に関わっているかを明らかにすることを目指して研究を進めている。実験材料には主にサケ科魚類を用いている、今年度は以下の結果を得ている。
1.遺伝子発現を解析するための分子プロ-ブが実験に用いる魚種を変えても有効に使えるかどうかを知るために、サケ科魚類の中での神経葉ホルモン遺伝子の変異を、塩基配列を解析することによって確かめた。イソトシン前駆体cDNAの塩基配列は、シロザケ、ヤマメ、ヒメマスの間で、95%以上の高い相同性を持っていること、しかもこれらの魚種にニジマスも加えて、サザ-ンブロット、ノ-ザンブロット、切片上ハイブリダイゼ-ションを行い、良好な結果が得られたことから少なくともサケ属の中では、ある一つの魚種で得られた塩基配列を用いて遺伝子の発現の解析を行っても問題ないと考えられる。
2.魚類を含めて、脊椎動物の生殖機能を制御している最も重要な系は視床下部ー脳下垂体ー生殖腺系である。この系の鍵要因である視床下部の生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)は、脳下垂体からの生殖腺刺激ホルモンの分泌を制御している。PCR法を利用することによって、このGnRH前駆体mRNAの塩基配列を明らかにし、その産生細胞の位置を確認することができた。

研究成果

• [文献書誌] Hyodo,S.: "Changes in expression of provasotocin and proisotocin genes during adaptation to hyperー and hypoーosmotic environments in rainbow trout." Journal of Comparative Physiology. B161. 549-556 (1991)
• [文献書誌] Hyodo,S.: "Expression of neurohypophysial hormone precursor genes in the mammalian hypothalamus." Zoological Science. 8. 1005-1022 (1991)
• [文献書誌] Naito,N.: "Differential production and regulation of gonadotropins(GTH I and GTH II)in the pituitary gland of rainbow trout,Oncorhynchus mykiss,during ovarian development." Cell Tissue Research. 266. 457-467 (1991)
• [文献書誌] Urano,A.: "Molecular evolution of neurohypophysial hormone precursors." Progress in Brain Research. (1992)
• [文献書誌] Suzuki,M.: "Cloning and sequence analyses of vasotocin and isotocin precusor cDNAs in the masu salmon,Oncorhynchus masou:evolution of neurohypophysial hormone precursors." Zoological Science. (1992)
• [文献書誌] Suzuki,M.: "Characterization and localization of mRNA encoding salmonーtype gonadotropinーreleasing precursor of masu salmon." Journal of Molecular Endocrinology. (1992)