卵・精子成熟誘起ホルモン生成の分子機構

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08454266
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 長濱 嘉孝 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (50113428)
• キーワード: 生殖腺刺激ホルモン / 配偶子成熟誘起ホルモン / 17α,20β-ジヒドロキシ-4-プレグネン-3-オン / 20β-水酸基脱水素酵素 / サケ科魚 / 17α-ヒドロキシプロゲステロン / 卵黄形成 / 20β-HSDmRNA

研究概要

魚の卵と精子の成熟は、脳下垂体から分泌される生殖腺刺激ホルモン(GTH)の働きにより卵巣と精巣で生成される卵・精子成熟誘起物質(配偶子成熟誘起物質)の作用で起こる。我々は先にサケ科魚類の配偶子成熟誘起ホルモンをプロゲステロン系ステロイドの一種である17 α,20 β-ジヒドロキシ-4-プレグネン-3-オン(17 α,20 β-DP)と同定した。本研究は、前駆体17 α-ヒドロキシプロゲステロンを17 α,20 β-DPに転換するステロイド代謝酵素であるステロイド20 β-水酸基脱水素酵素(20 β-HSD)の遺伝子をクローニングし、GTHによる発現調節機構を解析することを目的とする。平成8年度は、サケ科魚類(アユ、ニジマス)とメダカの20 β-HSDcDNAのクローニングを行い、以下の結果を得た。
アユ、ニジマス、メダカの卵巣(あるいは濾胞組織)のcDNAライブラリーを我々が先にクローニングしたブタの20 β-HSDcDNAをプローブとしてスクリーニングし、それぞれから数個の20 β-HSDcDNAと考えられるクローンを得た。三種の魚類から得られたクローンを用いて全塩基配列を決定したところ、いずれもブタの20 β-HSDと高いホモロジーを示した。このうちアユの20 β-HSDcDNAを大腸菌に発現させて得られた蛋白質は、前駆体17 α-ヒドロキシプロゲステロンを17 α,20 β-DPに転換する活性(20 β-HSD活性)を持っていた。さらに、この蛋白質はブタの20 β-HSDと同様にカルボニル・リダクテスの活性をも持っていた。次にアユ20 β-HSDのmRNAの発現をノウザンハイブリダイジェーションで解析した。その結果卵黄形成を完了したアユ卵胞のうちでも、より成熟が進んだ卵胞で20 β-HSDmRNAの発現が強く認められた。一方、卵黄形成を完了した直後の卵胞での発現は極めて弱かった。以上の結果により、我々が今回三種の魚類からクローニングしたcDNAはいずれも20 β-HSDをコードするものと判断した。

研究成果

• [文献書誌] SAKAI,N etal.: "Distribution of the site of 17 α,20 β-dihyroxy-4-orebnen-3-one production in the spermiating amago salmon (Oncorhychus rhodurus) testis" Biomedical Research. 17・6. 473-478 (1996)
• [文献書誌] SAKAI,N etal.: "Involvement of cyclic AMP in the regulation of testicular steroidogenesis of amago salmon (Oncorhynchus rhodurus)" Biomedical Research. 17・6. 479-486 (1996)
• [文献書誌] KOBAYASHI,T etal.: "Fish 3 β-Hydroxysteroid Dehydrogenase/Δ^5-Δ^4 Isomerase : Antibody Production and Their Use for the Immunohistochemical Detection of Fish Steroidogenic Tissues" Zoological Science. 13. 909-914 (1996)
• [文献書誌] FUKUDA,S etal.: "Isolation,Characterization,and Expression of cDNAs Encoding the Medaka (Oryzias latipes) Oavarian Follicle Cytochrome P-450 Aromatase" Molecular Reproduction and Development. 45. 285-290 (1996)
• [文献書誌] KOBAYASHI,D etal.: "Steroidogenesis in the Ovarian Follicles of the Medaka (Oryzias latipes) during Vitellogenesis and Oocyte Maturation" Zoological Science. 13. 921-927 (1996)
• [文献書誌] NAGAHAMA,Y: "17 α,20 β-Dihydroxy-4-pregnen-3-one,a maturation-inducing hormone in fish oocytes : Mechanisms of synthesis and action" Steroids. 62. 190-196 (1997)
• [文献書誌] 岡田益吉・長濱嘉孝: "生殖細胞-形態から分子へ-" 共立出版, 223 (1996)