| 研究課題/領域番号 |
20K06752
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| 研究機関 | 公益財団法人サントリー生命科学財団 |
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研究代表者 |
川田 剛士 公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所・統合生体分子機能研究部, 主席研究員 (90300821)
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| 研究分担者 |
笹倉 靖徳 筑波大学, 生命環境系, 教授 (10400649)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | プロスタグランジン / カタユウレイボヤ / 卵巣 |
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| 研究実績の概要 |
脊椎動物では、HPG 軸 (視床下部/下垂体/生殖腺)の制御の元、プロスタグランジン（PG）が排卵を誘発する。HPG 軸が確立していない無脊椎動物の１種であるカタユウレイボヤでは、卵巣での PG の存在が示唆されているが、その生物学的役割は不明である。本研究では HPG 軸の確立していないカタユウレイボヤで、卵巣における PG の生物学的役割とその分子機構を解明することを目指している。
2020年度に行った RT-PCR 実験の結果からカタユウレイボヤ PG 受容体遺伝子が幅広い大きさの卵胞に発現することが示唆されていた。2021 年度はより詳細なカタユウレイボヤ PG 受容体遺伝子の発現分布を調べるためにカタユウレイボヤ卵巣を用いた in situ hybridization を行い、カタユウレイボヤ PG 受容体遺伝子が卵黄形成前期から卵黄形成期にかけての卵胞の卵母細胞で主に発現することを明らかにした。本結果から卵胞形成の初期に PG が作用することが示唆された。
また 2020年度に行ったカタユウレイボヤ PG 受容体のシグナリング経路の解析により、カタユウレイボヤ PG 受容体の活性化が Ca2＋シグナリング経路と cAMP 上昇シグナリング経路の双方を誘起することが示唆されていた。2021年度は、カタユウレイボヤ PG 受容体のシグナリングを阻害するアンタゴニストのスクリーニングを行い、候補の1つがカタユウレイボヤ PG 受容体の活性化により引き起こされる Ca2＋ シグナリングを阻害することを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究を始めるにあたり、カタユウレイボヤで、① どの種類のプロスタグランジン (PG) が、 ② どの成長段階の卵胞でどのような分子と関連して、③ 卵巣で機能するかを明らかにし、④ その効果を in vivo で示すことで、カタユウレイボヤの PG の生物学的役割を決定し、PG を中心とした生殖分子機構を解明することを計画した。2021年度においては、② どの成長段階の卵胞でどのような分子と関連して ③ 卵巣で機能するかを明らかにすべく実験を試みた。
どの成長段階の卵胞にカタユウレイボヤ PG 受容体遺伝子が発現するかを調べるために in situ hybridization を行った結果、同遺伝子が卵黄形成前期から卵黄形成期にかけての卵胞の卵母細胞で主に発現することが示された。また、カタユウレイボヤ PG が誘起する遺伝子発現は生理作用を調べるために、カタユウレイボヤ PG 受容体を阻害するアンタゴニストをスクリーニングしたところ、同受容体が引き起こす Ca2＋ シグナリングを阻害するアンタゴニストを発見した。
以上から、投与すべきリガンドと投与すべき卵胞を選定することに成功したので、今後リガンドを卵胞に投与することで PG が ② どのような分子と関連して ③ 機能するかについて明らかにしていく。
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| 今後の研究の推進方策 |
2021 年度の研究により、カタユウレイボヤプロスタグランジン (PG) 受容体活性化により引き起こされる Ca2＋シグナリングを阻害するアンタゴニストを発見できた。また、PG の作用点となるカタユウレイボヤ PG 受容体の遺伝子が、主に卵黄形成前期から卵黄形成期にかけての卵胞に発現することが示唆された。それゆえ、卵黄形成前期から卵黄形成期を標的にし、そこにアゴニストである PGE2 やアンタゴニストを投与し、卵胞の遺伝子発現変動や形態変化を解析することで、カタユウレイボヤの卵胞に対する PG の作用を明らかにすることを計画している。さらに、カタユウレイボヤ PG 受容体の遺伝子を破壊したホヤを作製し、その表現型を調べることで、カタユウレイボヤにおける PG の作用を明らかにすることを計画している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
カタユウレイボヤPG受容体のアンタゴニストスクリーニングに時間を要し、その後に行う予定の RNA-Seq 実験まで至らなかった。同実験は次世代シークエンサーを使用し、その消耗品購入に多くの費用がかかるため、使用額の誤差が発生した。
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