重要水産無脊椎動物からのゴナドトロピン放出ホルモンの同定とその機能解明

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20380115
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 天野 勝文 北里大学, 海洋生命科学部, 教授 (10296428)
• 研究分担者: 高橋 明義 北里大学, 海洋生命科学部, 教授 (10183849) ; 加戸 隆介 北里大学, 海洋生命科学部, 教授 (40161137) ; 奥村 卓二 独立行政法人水産総合研究センター, その他部局等, チーム長 (30372030)
• キーワード: 水産無脊椎動物 / ゴナドトロピン放出ホルモン / 免疫組織化学 / 神経系 / ニューロン / 神経線維 / HPLC / 時間分解蛍光免疫測定法

研究概要

脊椎動物において生殖の中枢を担うゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)は魚類から哺乳類まで動物種を超えてよく保存されている.最近,一部の無脊椎動物にもGnRHの存在が明らかにされ,GnRHの起源と機能分化が生物学的観点から注目されている.本研究では,水産無脊椎動物をモデルとして,GnRHの系統的かつ網羅的解析とともに,水産増養殖における安定的な種苗生産の基盤とするべく重要水産無脊椎動物の新規GnRHの同定と生理機能の解明を目指す.
1. 水産無脊椎動物におけるGnRHの系統的かつ網羅的解析
固定サンプルをパラプラストに包埋して薄切後,免疫組織染色法でGnRHを検出した.一次抗体には,脊椎動物の既知のGnRHの共通アミノ酸部分を認識する抗GnRHマウスモノクローナル抗体(LRH13),脊椎動物に広範に存在するニワトリII型GnRH (cGnRH-II)に対する抗体,および軟体動物のタコGnRH (octGnRH)抗体を使用した.マダコの脳およびアサリの脳神経節において,cGnRH-IIとoctGnRH免疫陽性反応を二重免疫組織化学で染め分けることができたことから,両種には複数のGnRH様ペプチドが存在することが示唆された.さらに,ニホンコツブムシ(節足動物)においてcGnRH-II免疫陽性反応が検出された.
2. 重要水産無脊椎動物におけるGnRH分子種の同定
エゾアワビの脳神経節からGnRHをアセトン抽出した.GnRH標準品をHPLCに付して溶出時間を確認した.次にサンプル抽出物をHPLCに付し,フラクション中のGnRH量を時間分解蛍光免疫測定法で測定した.そしてGnRH標準品の溶出時間と照合してGnRH分子種を推定した。その結果,エゾアワビには,ヤツメウナギII型GnRH (lamprey GnRH-II)様ペプチドが存在することが示唆された.また同様め方法により,ヤリイカとマダコの脳には,octGnRH様ペプチドの他にホヤI型GnRH (tGnRH-I)様ペプチドも存在することが示唆された.
3. クルマエビの卵巣に対するGnRHの生理作用
昨年度の研究によって,クルマエビの中枢神経系にはlamprey GnRH-II様ペプチドが存在することを示唆した.そこで,クルマエビ卵巣に対するGnRHの生理作用をin vitroで調べた.未熟個体の卵巣を摘出して細片(数mg)にし,GnRH含有培養液とともに20℃で24時間インキュベートした.インキュベート後の卵巣片中のビテロジェニン(Vg) mRNAをone step RT-PCRで測定した.その結果,octGnRH, 1GnRH-II, cGnRH-IIは効果がなく,哺乳類型GnRH (mGnRH)は発現を抑制,アメフラシ型GnRH (apGnRH)は発現を促進するという予備的データが得られた.

研究成果

• [雑誌論文] Biochemical and immunohistochemical analyses of a GnRH-like peptide in the neural ganglia of the Pacific abalone Haliotis discus hannai(Gastropoda). (2010)
  • 著者名/発表者名: Amano M, Moriyama S, Okubo K, Amiya N, Takahashi A, Oka Y.
  • 雑誌名: Zoological Science (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biochemical analysis and immunohistochemical examination of a GnRH-like immunoreactive peptide in the central nervous system of the decapod crustacean the kuruma prawn Marsupenaeus japonicas. (2009)
  • 著者名/発表者名: Amano M, Okumura T, Okubo K, Amiya N, Takahashi A, Oka Y.
  • 雑誌名: Zoological Science 26 ページ: 840-845
  • 査読あり
• [雑誌論文] Melanin-concentrating hormone : A neuropeptide hormone affecting the relationship between photic environment and fish with special reference to background color and food intake regulation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Amano M, Takahashi A.
  • 雑誌名: Peptides 30 ページ: 1979-1984
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between neuropeptide Y immunoreactive neurons and galanin immunoreactiye neurons in the brain of the masu salmon, Oncorhynchus masou. (2009)
  • 著者名/発表者名: Amano M, Amiya N, Hiramatsu M, Tomioka T, Oka Y.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 462 ページ: 33-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunological characterization and distribution of three GnRH forms in the brain and pituitary gland of chub mackerel(Scomber japonicus). (2009)
  • 著者名/発表者名: Selvaraj S, Kitano H, Fujinaga Y, Amano M, Takahashi A, Shimizu A, Yoneda M, Yamaguchi, A, Matsuyama M.
  • 雑誌名: Zoological Science 26 ページ: 828-839
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and functional diversity of proopiomelanocortin in fish with special reference to barfin flounder. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Kobayashi Y, Amano M, Yamanome T.
  • 雑誌名: Peptides 30 ページ: 1374-1382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Food-entrainable circadian oscillator in goldfish : Multiple daily feeding times and food anticipatory activity. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sunuma T, Amano M, Iigo M, Yamamori K.
  • 雑誌名: Fisheries Science 75 ページ: 207-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] White background stimulates the food intake of a pleuronectiform fish the barfin flounder, Verasper moseri(Jordan et Gilbert). (2009)
  • 著者名/発表者名: Sunuma T, Yamanome T, Amano M, Takahashi A, Yamamori K.
  • 雑誌名: Aquaculture Research 40 ページ: 748-751
  • 査読あり
• [学会発表] クルマエビにおけるGnRH様ペプチドのHPLCおよび免疫組織化学による検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野勝文・奥村卓二・大久保範聡・阿見彌典子・高橋明義・岡良隆
  • 学会等名: 日本水産学会
  • 発表場所: 日本大学藤沢キャンパス
  • 年月日: 2010-03-29