ヒトデの生殖腺刺激ホルモンの作用機構：受容体との相互作用と放卵のメカニズム

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K06747
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 三田 雅敏 昭和大学, 医学部, 客員教授 (50190674)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 生殖制御機構 / リラキシン様生殖腺刺激ペプチド / 免疫組織化学染色 / C末アミド化ペプチド / ヒトデ

研究実績の概要

無脊椎動物の生殖制御機構を分子レベルで解明することを目的として、本研究では、ヒトデのゴナドトロピン様活性物質、リラキシン様生殖腺刺激ペプチド (relaxin-like gonad-stimulating peptide, RGP)に注目し、(1) RGPとその受容体との相互作用、および (2) 放卵（放精）のメカニズムについて解析をおこなった。
(1) RGPとその受容体との相互作用： モミジガイの放射神経からRNA-seqデータベースを作成し、RGPオーソログを検索した。cDNAから予想されるモミジガイRGP (AscRGP)はB鎖のC末がアミド化されている可能性があった。そこで、モミジガイ放射神経に含まれるRGPを解析したところB鎖のC末がアミド化されている可能性を示した。次に、アミド化されたAscRGP-NH2とアミド化されていないAscRGP-GRを化学合成し、モミジガイ卵巣片を用いて放卵活性を測定した。どちらも同様に放卵活性を示したことから、RGP分子のB鎖のC末アミド化は受容体との相互作用に影響を与えないことが示唆された。
(2) 放卵（放精）のメカニズム： RGPは主に放射神経や周口神経に存在する。これまでにin situ hybridizationの結果から、RGPは放射神経の外側上皮細胞で合成していることが示されている。今回、RGPの特異抗体を用いて免疫組織化学染色により観察を行ったところ、RGPは放射神経内部の神経線維に分布していることが明らかになった。このことは、RGPは放射神経外側の上皮細胞で合成された後、神経内部の神経線維に移動し、蓄積されることを示唆する。一方、RGPは生殖巣に近い生殖管にも存在することが示された。このことから、繁殖期には、生殖管周辺から分泌されたRGPが卵巣あるいは精巣を直接作用して放卵・放精を引き起こしている可能性がある。

研究成果

• [国際共同研究] Queen Mary University of London(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: Queen Mary University of London
• [雑誌論文] A Relaxin-Like Gonad-Stimulating Peptide Appears in the Early Development of the Starfish Patiria pectinifera (2023)
  • 著者名/発表者名: Mita Masatoshi、Katayama Hidekazu、Yamamoto Kazutoshi、Shibata Yasushi、Kiyomoto Masato
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 40 ページ: -
  • DOI: 10.2108/zs220058
  • 査読あり
• [雑誌論文] The C-terminally amidated relaxin-like gonad-stimulating peptide in the starfish Astropecten scoparius (2023)
  • 著者名/発表者名: Katayama Hidekazu、Mita Masatoshi
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 334 ページ: 114226～114226
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2023.114226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization and localization of relaxin-like gonad-stimulating peptide in the crown-of-thorns starfish, Acanthaster cf. solaris (2022)
  • 著者名/発表者名: Mita Masatoshi、Osugi Tomohiro、Kawada Tsuyoshi、Satake Honoo、Katayama Hidekazu、Kitamura Takaya、Miura Takeshi、Miura Chiemi
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 328 ページ: 114107～114107
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2022.114107
  • 査読あり
• [学会発表] Localisation of relaxin-like gonad-stimulating peptide expression in starfish: are the gonoducts the physiological source for its role as a regulator of spawning? (2022)
  • 著者名/発表者名: Feng, Y.L., Pinon Gonzalez, V.M., Lin, M., Egertova, M., Mita, M., and Elphick, M.R.
  • 学会等名: 30th Conference of the European Society for Comparative Endocrinology
  • 国際学会
• [学会発表] Relaxin-like gonad-stimulating peptide family in asteroidea (2022)
  • 著者名/発表者名: Mita, M.
  • 学会等名: 30th Conference of the European Society for Comparative Endocrinology
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization and localization of relaxin-like gonad-stimulating peptide in the crown-of-thorns starfish, Acanthaster cf. solaris (2022)
  • 著者名/発表者名: Mita, M., Osugi, T., Tsuyoshi Kawada, T., Satake, H., Katayama, H., Kitamura, T., Miura, T., Miura, C.
  • 学会等名: 日本動物学会 第93回
• [学会発表] Discovery of a second relaxin-like gonadotropic peptide in starfish (2022)
  • 著者名/発表者名: Mita, M., Katayama, H., Feng, Y., Pinon Gonzalez, V.M., Miyazaki, A., Elphick, M.R.
  • 学会等名: The 95th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society
• [備考] researchmap
  • URL: https://researchmap.jp/bio_mita