| 研究課題/領域番号 |
15H04396
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| 研究機関 | 横浜市立大学 |
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研究代表者 |
井口 泰泉 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 特任教授 (90128588)
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| 研究分担者 |
荻野 由紀子 九州大学, 農学研究院, 准教授 (00404343)
宮川 信一 和歌山県立医科大学, 先端医学研究所, 講師 (30404354)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 性決定 / 爬虫類 / ミジンコ / 環境 / ホルモン |
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| 研究実績の概要 |
昨年度から引き続き、幼若ホルモン制御に関連するプロテインキナーゼC（PKC）の雄産生に関わる作用機構を調べるため、PKCインヒビターであるBIMと幼若ホルモン（MF）の共投与試験を行なった。MFのみの単独投与によって本系統の雄誘導率もMF濃度に正比例していることを確認した。さらにBIMとMFの共投与によってもMF濃度依存的な雄誘導パターンは維持された。このことはPKCがイオンチャネルグルタミン酸受容体経路と同様、幼若ホルモン経路の上流制御因子としてミジンコの雄誘導機構に関与していることを示している。さらに、幼若ホルモンが制御する性決定・分化遺伝子カスケードを包括的に理解するために、性決定期以前の卵母細胞から性分化進行中の後胚発生期に及ぶサンプルのランスクリプトーム解析を行う。既にシークエンスのランを終え、データ解析を始めている段階である。
ワニの温度依存型性決定に関して、我々は温度センサーであるTRPV4が精巣分化に強く関連することを見出している。一方で卵巣分化に関与するTRPの存在を調べるため、TRPM2のアゴニスト及びアンタゴニストを卵に塗布し、性比との関連を調べたが顕著な影響は見られなかった。また、エピゲノム状態が温度依存型性決定に与える影響を解析するため、ワニ胚の生殖腺を用いてChIP解析を行った。本年度は手法を確立するために、雄マーカーであるSox9、Amh及び雌マーカーであるアロマターゼのプロモーター領域におけるヒストンH3のリジン27のトリメチル（H3K27me3）修飾に注目した。いずれ領域でも、雌産生温度でH3K27me3修飾の割合は低く、これは脱メチル化酵素活性を持つJARID2等の遺伝子発現が卵巣で高いことと相関が見られた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画とおり、概ね順調に計画は進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
前年度までは特に性決定期である卵母細胞の成熟期に焦点を当て、その時期に雄特異的に発現する遺伝子の同定を進めてきた。現在は、幼若ホルモンの生合成制御機構を含めた性決定・分化遺伝子カスケードの包括的な理解を目的に、性決定期以前の卵母細胞から性分化進行中の後胚発生期に及ぶ計10の時点での時系列トランスクリプトーム解析を行なっている。特に、遺伝子共発現ネットワーク解析によって、各時点における雌雄特異的な共発現遺伝子群（モジュール）を探索している。現在までに、節足動物の性決定時にしばしば見られるスプライシングに関するモジュールや、爬虫類の温度依存型性決定でも雌雄生殖腺で変化の見られたクロマチン修飾に関するモジュールに注目しながら解析を進めていく予定である。
爬虫類の温度依存型性決定については、様々な種で性決定に関わるTRPを同定するために、クサガメなどからTRPをクリーニングし、その温度感受域を決定する。カメ類はワニ類とは逆の温度感受性パターンを示すことから（カメ類は高温域で雌、低温域で雄が産まれる）、ワニ類の雄産生温度域で活性化されるTRPV4がカメでは低温域で活性化され雄産生に関与するのか、あるいは低温域で活性化される別のTRPが雄産生に関与するのかを明らかにできる。また、トランスクリプトーム解析により詳細に解析し、TRP下流の分子イベントを推定し、雌雄それぞれの一連の生殖腺分子カスケードの同定を試みる。
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