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2019 年度 実績報告書

体内時計と光、潮汐による生殖リズムの形成機構とその可塑性

研究課題

研究課題/領域番号 16H04812
研究機関新潟大学

研究代表者

安東 宏徳  新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 教授 (60221743)

研究分担者 北橋 隆史  新潟大学, 自然科学系, 特任助教 (30749859)
兵藤 晋  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (40222244)
松田 恒平  富山大学, 学術研究部理学系, 教授 (60222303)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード脳・神経 / 生殖リズム / 体内時計 / 松果体 / 視床下部 / 月周リズム / 潮汐リズム / 神経ホルモン
研究実績の概要

本研究では、松果体と視床下部神経内分泌系の機能形態学的解析を基盤として、約15時間周期及び月周に同調した新規の生物リズムの発振機構、そして、その形成における光と潮汐の役割を明らかにする。また、生息地域による産卵リズムの違いや個体発生におけるリズムの形成過程に注目して、生殖リズム形成の可塑性を明らかにする。令和元年度において、下の3つの研究成果を得た。
1)産卵期に魚を恒暗条件下で飼育し、6時間おきに3回(22:00、4:00、10:00)、脳を採取した。脳はRNA分解阻害液に浸した後にトリミングし、松果体試料を得た。松果体試料のRNAを調製し、RNA-Seq解析によって約15時間周期で発現変動する遺伝子を網羅的に探索した。約20000個の発現遺伝子のうち約800個の遺伝子が約15時間周期で発現変動することが推定された。これらの遺伝子には、神経細胞間の情報伝達に関わる分子をコードする遺伝子が多数含まれていた。
2)月光に近い照度(0.1~1.4 lx)の光への暴露により、キスペプチンとGnIHおよびそれらの受容体の遺伝子発現量が低下する傾向が得られた。また、弱光暴露群では、血液中のメラトニン量が恒暗および恒明暴露群に比べて優位に上昇した。産卵期のクサフグでは、弱光に対する感受性が高く、弱光が生殖調節神経ホルモンの発現に影響することが示唆された。
3)CRISPR/Cas9法によるaanat2 KOクサフグの作製において変異導入効率を改善するため、Cas9タンパク質とガイドRNA のクサフグ胚へのマイクロインジェクションを行った。変異導入効率はCas9 RNAをインジェクションした時に比べて上昇し(約30%)、71匹の変異導入個体(F0)を得ることができた。

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

    (35件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] バングラデシュ農業大学/チッタゴン獣医畜産大学(バングラデシュ)

    • 国名
      バングラデシュ
    • 外国機関名
      バングラデシュ農業大学/チッタゴン獣医畜産大学
  • [雑誌論文] Measurement of 1α hydroxycorticosterone in the Japanese banded houndshark, Triakis scyllium, following exposure to a series of stressors2020

    • 著者名/発表者名
      Iki Ayuko、Anderson W. Gary、Deck Courtney A.、Ogihara Mari H.、Ikeba Kiriko、Kataoka Hiroshi、Hyodo Susumu
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 292 ページ: 113440~113440

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2020.113440

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of high and low temperature on expression of GnIH, GnIH receptor, GH and PRL genes in the male grass puffer during breeding season2019

    • 著者名/発表者名
      Rahman Mohammad Lutfar、Zahangir Md. Mahiuddin、Kitahashi Takashi、Shahjahan Md.、Ando Hironori
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 282 ページ: 113200~113200

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2019.06.004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Melatonin is a potential drug for the prevention of bone loss during space flight2019

    • 著者名/発表者名
      Ikegame Mika、Hattori Atsuhiko、Tabata Makoto J.、et al.
    • 雑誌名

      Journal of Pineal Research

      巻: 67 ページ: e12594

    • DOI

      10.1111/jpi.12594

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracerebroventricular administration of sulphated cholecystokinin octapeptide induces anxiety-like behaviour in goldfish2019

    • 著者名/発表者名
      Sachuriga、Iinuma Naoto、Shibata Haruki、Yoshida Daisuke、Konno Norifumi、Nakamachi Tomoya、Matsuda Kouhei
    • 雑誌名

      Journal of Neuroendocrinology

      巻: 31 ページ: e12667

    • DOI

      10.1111/jne.12667

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracerebroventricular administration of arginine vasotocin (AVT) induces anorexigenesis and anxiety-like behavior in goldfish2019

    • 著者名/発表者名
      Araishi Koh、Watanabe Keisuke、Yamazaki Takumi、Nakamachi Tomoya、Matsuda Kouhei
    • 雑誌名

      Peptides

      巻: 119 ページ: 170118~170118

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2019.170118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-at-night exposure affects brain development through pineal allopregnanolone-dependent mechanisms2019

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Shogo、Kamata Masaki、Tokita Takuma、et al.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 8 ページ: e45306

    • DOI

      10.7554/eLife.45306

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Purification and identification of native forms of goldfish neuromedin U from brain and gut2019

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Keisuke、Kaiya Hiroyuki、Miyazato Mikiya、Murakami Noboru、Nakahara Keiko、Matsuda Kouhei
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 517 ページ: 433~438

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.07.108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced osmoregulatory ability marks the smoltification period in developing chum salmon (Oncorhynchus keta)2019

    • 著者名/発表者名
      Wong Marty Kwok-Shing、Nobata Shigenori、Hyodo Susumu
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology

      巻: 238 ページ: 110565~110565

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2019.110565

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporal distribution of juvenile chum salmon in Otsuchi Bay, Iwate, Japan, inferred from environmental DNA2019

    • 著者名/発表者名
      Minegishi Yuki、Wong Marty Kwok-Shing、Kanbe Takashi、Araki Hitoshi、Kashiwabara Tomomi、Ijichi Minoru、Kogure Kazuhiro、Hyodo Susumu
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 ページ: e0222052

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0222052

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spreading of River Water Guides Migratory Behavior of Homing Chum Salmon Oncorhynchus keta in Otsuchi Bay, a Narrow Inlet with Multiple River Flows2019

    • 著者名/発表者名
      Nobata Shigenori、Kitagawa Takashi、Tanaka Kiyoshi、Komatsu Kosei、Aoki Yoshinori、Sato Katsufumi、Takei Yoshio、Hyodo Susumu
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 36 ページ: 449~449

    • DOI

      10.2108/zs190026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive analysis of genes contributing to euryhalinity in the bull shark, Carcharhinus leucas; Na+-Cl? co-transporter is one of the key renal factors upregulated in acclimation to low-salinity environment2019

    • 著者名/発表者名
      Imaseki Itaru、Wakabayashi Midori、Hara Yuichiro、Watanabe Taro、Takabe Souichirou、Kakumura Keigo、Honda Yuki、Ueda Keiichi、Murakumo Kiyomi、Matsumoto Rui、Matsumoto Yosuke、Nakamura Masaru、Takagi Wataru、Kuraku Shigehiro、Hyodo Susumu
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Biology

      巻: 222 ページ: jeb201780

    • DOI

      10.1242/jeb.201780

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression of neuropeptide Y and gonadotropin-releasing hormone gene types in the brain of female Nile tilapia (Oreochromis niloticus) during mouthbrooding and food restriction2019

    • 著者名/発表者名
      Das Kalpana、Ogawa Satoshi、Kitahashi Takashi、Parhar Ishwar S.
    • 雑誌名

      Peptides

      巻: 112 ページ: 67~77

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2018.10.009

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Expression of genes for NMDA receptor NR2 subunit and gonadotropin-releasing hormones in the brain of tiger puffer in the Nanao bay during spawning season.2019

    • 著者名/発表者名
      Md. M. Zahangir, Hironori Ando, Shouzo Ogiso, Nobuo Suzuk, Hiroshi Ueda
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] Diurnal and circadian expressions of the genes for non-visual photoreceptors in the brain and eyes of the grass puffer.2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kitahashi, Hironori Ando
    • 学会等名
      International Symposium between BRIMS, University of Toyama, Kitasato University, and Niigata University 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Expression of genes for NMDA receptor NR2 subunit, gonadotropin-releasing hormones and gonadotropins in the brain and pituitary of tiger puffer in the Nanao bay during spawning season.2019

    • 著者名/発表者名
      Md. Mahiuddin Zahangir, Hironori Ando
    • 学会等名
      International Symposium between BRIMS, University of Toyama, Kitasato University, and Niigata University 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Studies on periodic expression of the grass puffer GnRH2 gene using transgenic fish models.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Uemura, Takashi Kitahashi, Hironori Ando
    • 学会等名
      International Symposium between BRIMS, University of Toyama, Kitasato University, and Niigata University 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature affects the reproduction-related neuro hormone gene expression in the grass puffer during spawning season.2019

    • 著者名/発表者名
      Mohammad Lutfar Rahman, Md. Shahjahan, Takashi Kitahashi, Hironori Ando
    • 学会等名
      International Symposium between BRIMS, University of Toyama, Kitasato University, and Niigata University 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 新月と満月の夜に会いましょう-クサフグの月周産卵のしくみ2019

    • 著者名/発表者名
      安東宏徳
    • 学会等名
      里海セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] クサフグGnRH2遺伝子のウルトラディアン発現調節機構の解析に向けた遺伝子改変魚の作製2019

    • 著者名/発表者名
      上村佳正,北橋隆史,黒川大輔,飯田碧,安東宏徳
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大会
  • [学会発表] Expression profile of the genes in the HPG axis from young and adult tiger puffer during spawning season.2019

    • 著者名/発表者名
      Md. Mahiuddin Zahangir,Weronika Palkowska,安東宏徳,小木曽正造,鈴木信雄,松原創,上田宏
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大会
  • [学会発表] クサフグの前脳における半月周性の発現リズムを持つ遺伝子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉鴻志郎,上村佳正,Md. Mahiuddin Zahangir,安東宏徳
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会大会
  • [学会発表] クサフグの脳および眼における光受容体オプシン遺伝子の日周発現変動2019

    • 著者名/発表者名
      北橋隆史,上村佳正,小木曽正造,鈴木信雄,安東宏徳
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会大会
  • [学会発表] Enigmatic clocks in marine animals: semilunar and tide-synchronized spawning rhythm.2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Ando, Md. Shahjaha
    • 学会等名
      MARICON2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キンギョにおいてα-黒色素胞刺激ホルモン(α-MSH)はMC4型受容体を介して不安様行動を誘発する2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉桂佑、今野紀文、中町智哉、松田恒平
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュにおいて硫酸化コレシストキニン(CCK-8s)の脳室内投与は不安様行動を誘発する2019

    • 著者名/発表者名
      吉田大祐、中町智哉、今野紀文、松田恒平
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会
  • [学会発表] キンギョ下垂体初代培養細胞におけるソマトラクチン分泌に及ぼすメラニン凝集ホルモンの影響2019

    • 著者名/発表者名
      酒谷 斎、中町智哉、今野紀文、松田恒平
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会
  • [学会発表] キンギョの情動行動に及ぼすα-黒色素胞刺激ホルモンの脳室内投与の影響2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉桂佑、今野紀文、中町智哉、松田恒平
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ硫酸化コレシストキニン(zfCCK-8s)脳室内投与はゼブラフィッシュの不安様行動を誘発する2019

    • 著者名/発表者名
      吉田大祐、横堀絵里、中町智哉、今野紀文、松田恒平
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大会
  • [学会発表] キンギョにおいてコレシストキニンの脳室内投与は不安様行動を惹起する2019

    • 著者名/発表者名
      サチリガ、吉田大祐、中町智哉、今野紀文、松田恒平
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大会
  • [学会発表] キンギョの摂食行動と情動行動に及ぼすアルギニンバソトシン(AVT)の脳室内投与の影響2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉桂佑、荒石紘羽、中町智哉、松田恒平
    • 学会等名
      日本下垂体研究会第34回学術集会
  • [学会発表] トラザメ胚発生における卵黄嚢上皮ならびに消化管での栄養吸収輸送体の発現解析2019

    • 著者名/発表者名
      本田祐基、高木亙、徳永幸太郎、小藤一弥、工樂樹洋、兵藤晋
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大会
  • [学会発表] トラザメの産卵サイクルの制御メカニズム:エコー検査と血中ステロイドホルモンの測定2019

    • 著者名/発表者名
      井上拓人、齊藤萌々子、高木亙、村雲清美、佐藤圭一、徳永幸太郎、小藤一弥、兵藤晋
    • 学会等名
      第4回軟骨魚類研究会
  • [学会発表] エコー検査を活用したトラザメの産卵周期と性ステロイトホルモン変動2019

    • 著者名/発表者名
      井上拓人、池羽希理子、徳永幸太郎、小藤一弥、高木亙、兵藤晋
    • 学会等名
      第44回日本比較内分泌学会大会
  • [備考] 新潟大学佐渡自然共生科学センター臨海実験所

    • URL

      https://www.sc.niigata-u.ac.jp/sc/sadomarine/

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公開日: 2021-01-27  

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