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2019 年度 実績報告書

第二次性徴に合わせた配偶子形成開始機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H02514
研究機関名古屋大学

研究代表者

田中 実  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (80202175)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード配偶子形成開始 / 第二次性徴 / メダカ / 性分化
研究実績の概要

稚魚の生殖腺からセルソーターで支持細胞と生殖細胞とを単離し、ライブラリーを作製して次世代シークエンサーによる遺伝子発現網羅的把握を行った。NBRP, Ensembl, NCBI などの公共データベースに個別に登録されているメダカ発現遺伝子をゲノム上に研究室内で一つに統合、さらに網羅的発現解析で得られたリードと対応させ、固有のコードを付与した独自の解析基盤を開発した。これと網羅的発現情報を組み合わせることで、雌雄や変異体で発現の異なる遺伝子(DEG)を詳細に見いだすことが可能となった。
そのDEGからは因子候補が得られたことからスクリーニングを行い、変異体を作製し表現型解析を行った。計画書作成時の予想どおり、体細胞由来のシグナルに依存せずに配偶子形成を進行させる転写因子とシグナル因子が同定でき、論文として発表した(PNAS in press)。同時に体細胞側からの複数のシグナルも明らかになってきた。そのシグナルは生殖細胞の細胞内極性を制御する可能性も示唆されたため、電子顕微鏡による組織解析をおこなったところ、いくつかの細胞内構造物の分布が配偶子形成開始に連れて変化することが判明した。生殖細胞の配偶子形成開始と体細胞シグナル制御による細胞内極性との関係が明らかになろうとしている。
生殖細胞における具体的な因子と解析が進行するにつれて、生殖幹細胞から配偶子形成が開始する機構が、従来の幹細胞の研究とは違った角度で明らかになりつつある。そこには始原生殖細胞が生殖(幹)細胞に分化した時点で生殖(幹)細胞が有するようになった基盤が重要であり、それを体細胞側が抑制するという具体的経路が見え始めた。一方でその基盤はもともと配偶子形成でも卵分化の方向に開始させるものでそれゆえ、卵巣では配偶子形成が精巣より先にコミットすると理解できる。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 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 3件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] College de France(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      College de France
  • [国際共同研究] University of Heidelberg/Wurzburg University(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      University of Heidelberg/Wurzburg University
  • [国際共同研究] KIST(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      KIST
  • [雑誌論文] foxl3, a sexual switch in germ cells, initiates two independent molecular pathways for commitment to oogenesis in medaka.2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, M., Nishimura, T., Ishishita, S., Matsuda, Y. and Tanaka, M. (in press)
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 117 ページ: -

    • DOI

      10.1073/pnas.1918556117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Starvation causes female-to-male sex reversal through lipid metabolism in the teleost fish, medaka (Oryzias latipes).2020

    • 著者名/発表者名
      Sakae, Y., Oikawa, A., Sugiura, Y., Mita, M., Nakamura, S., Nishimura, T. and Tanaka, M.
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1242/bio.050054

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increase of cortisol levels after temperature stress activates dmrt1a causing female-male sex reversal and reduced germ cell number in medaka.2019

    • 著者名/発表者名
      Adolfi M.C., Fischer, P., Herpin, A., Regensburger, M., Kikuchi, M., Tanaka, M. and Schartl, M.
    • 雑誌名

      Mol. Reprod. Dev.

      巻: 86 ページ: 1405-1417

    • DOI

      10.1002/mrd.23177

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] メダカのメスとオスはどう決まるか2019

    • 著者名/発表者名
      田中実
    • 学会等名
      あいちサイエンス・コミュニケーション・ネットワーク事業
    • 招待講演
  • [学会発表] 性の不思議 - 女と男2019

    • 著者名/発表者名
      田中実
    • 学会等名
      愛知県 高校生公開講座
    • 招待講演
  • [学会発表] 生殖細胞の性、生殖細胞が決める性2019

    • 著者名/発表者名
      田中実
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 生殖細胞と性2019

    • 著者名/発表者名
      田中実
    • 学会等名
      遺伝研研究会「有性生殖にかかわる染色体、クロマチン・核動態に関する研究会」
    • 招待講演
  • [学会発表] メダカ性分化におけるパントテン酸代謝の関与2019

    • 著者名/発表者名
      榮雄大, 杉浦悠毅, 及川彰, 三田雅敏, 西村俊哉, 田中実
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
  • [学会発表] Metabolic regulation of sex differentiation under starvation in medaka.2019

    • 著者名/発表者名
      Sakae, Y., Sugiura, Y., Oikawa, A., Mita, M., Nishimura, T., and Tanaka, M.
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society of Reproduction USA
    • 国際学会
  • [学会発表] 卵形成コミットメントの分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      菊地真理子、田中実
    • 学会等名
      遺伝研研究会「有性生殖にかかわる染色体、クロマチン・核動態に関する研究会」
  • [学会発表] Spermatogenestic process and heat stress2019

    • 著者名/発表者名
      Sumita R, Nishimura T, Yoshimura T, Tanaka M.
    • 学会等名
      8th meeting on HP Axis and Gonad Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Steroidogenic genes during early oogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada, K., Sakae, Y., Nishimura, T. and Tanaka, M.
    • 学会等名
      8th meeting on HP Axis and Gonad Biology
    • 国際学会
  • [備考] 名古屋大学 大学院理学研究科 生命理学専攻 生殖生物学グループ

    • URL

      http://www.medaka.bio.nagoya-u.ac.jp

  • [備考] 名古屋大学 研究教育成果情報 プレスリリース

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20200408_sci1.pdf

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公開日: 2021-12-27  

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