魚類の性決定と性分化機構の生理学的、分子生物学的研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14360114
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 中村 將 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (10101734)
• 研究分担者: 平井 俊朗 帝京科学大学, 理工学部, 助手 (30238331) ; 小林 亨 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (30221972)
• キーワード: 性分化 / 卵巣分化 / 精巣分化 / エストロゲン / アロマターゼ / 性転換 / ティラピア / 芳香化酵素阻害剤

研究概要

哺乳類を除くいくつかの脊椎動物で報告されているような芳香化酵素阻害剤(ファドロゾール)による精巣への性転換は、エストロゲンが卵巣分化/発達に関与することを示している。しかし、エストロゲンが卵巣分化のどのステップに関与するのかは不明なままである。本研究では、エストロゲンが魚類生殖腺分化過程にどのような作用機序で卵巣分化に関与するかを明らかにするための基礎的知見を得るために、遺伝的雄であるXYティラピアのエストロゲンによる性転換卵巣分化誘起過程で発現の変化する遺伝子を検索した。
方法
卵巣分化過程におけるエストロゲンの下流遺伝子の検索
XY個体を孵化後4-6日にエストロゲンで処理すると、機能的な雌への完全な性転換が誘起できる。この系を用いて孵化後15日の対照個体、処理個体から生殖腺を単離し、total RNAを抽出した。これを材料として、サブトラクション法、reverse-ノーザン法及び、in situ hybridizationを用いて発現促進、あるいは発現抑制を受ける遺伝子産物を検索した。
結果
卵巣分化時のエストロゲンの下流遺伝子カスケードを明らかにするために、エストロゲンによるXY個体の性転換卵巣分化の誘起に伴って特異的に発現する遺伝子産物をサブトラクション法により検索した。現在までに、エストロゲン依存性の性転換卵巣分化の誘起において、発現の変化する遺伝子産物を10個、得た。この中、発現の増加するもの、減少するものは、それぞれ、7、3個であった。In situ hybridizationによって、発現の増加するものの中で2個は生殖細胞特異的に発現することがわかった。その他は体細胞に特異的な発現を示した。現在、生殖腺分化過程におけるこれらの遺伝子産物の発現プロファイルを調べている。

研究成果

• [文献書誌] Ramji Kumar Bhandari, Mikihiko Higa, Shigeo Nakamura, Masaru Nakamura: "Aromatase inhibitor induces complete sex change in the protogynous honeycomb grouper (Epinephelus merra)."Mol Repro Devel. 67. 303-307 (2004)
• [文献書誌] Ramji Kumar Bhandari, Hiroki Komuro, Shigeo Nakamura, Mikihiko Higa, Masaru Nakamura: "Gonadal Restructuring and Correlative Steroid Honeycomb Grouper (Epinephelus merra)."Zool Sci. 20. 1399-1404 (2003)
• [文献書誌] Se Jae Kim, Kei Ogasawara, Ji Gweon Park, Akihiro Takemura, Masaru Nakamura: "Sequence and expression of androgen receptor and estrogen receptor gene in the sex types of protogynous wrasse, Halichoeres trimaculatus"Endocrinology. 127. 165-173 (2002)
• [文献書誌] Byung Ho Kim, Akihiro Takemura, Masaru Nakamura: "Comparison of in vitro vitellogenin synthesis among different nonylphenol products using primary cultures of tilapia hepatocytes"Fish.Sci. 68. 838-842 (2002)
• [文献書誌] Masatoshi Mita, Tsuyoshi Uehara, Masaru Nakamura: "Comparative studies on the Energy Metabolism in Spermatozoa of Four Closely Related Species of Sea Urchins (Genus Echinometra) in Okinawa."Zool Sci. 19. 419-427 (2002)
• [文献書誌] Carlos Auguso Strussmann, Masaru Nakamura: "Morphology, endocrinology, and environmental modulation of gonadal sex differentiation in teleost fishes."Fish physiol.Biochem. 26. 13-29 (2002)