| 研究課題/領域番号 |
20K15835
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
山岸 弦記 東京理科大学, 基礎工学部生物工学科, 研究員 (80845868)
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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 | エストロゲン / 糖新生 / 脂肪合成 / 爬虫類 / 胎生魚 / 遺伝子発現 / 卵胞発育 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、卵生動物のエストロゲンが卵黄形成を促進しつつ、糖新生を抑制して血糖降下にはたらく意義の解明を目的とする。この目的で、爬虫類のニホンヤモリをモデルとして、卵黄形成中の血中エストロゲン変動と遺伝子発現の相関を調べる。また、エストロゲン作用による代謝経路の変動を、代謝物と遺伝子発現を定量して検証する。さらに、糖新生の制御が繁殖にもたらす影響を、遺伝子ノックダウンによって検証する。これらの実験に加え、卵生から胎生への移行がエストロゲン作用にもたらす変化を検証するため、非哺乳類の胎生脊椎動物を用いて実験を行う。
当該年度では、卵胞発育の進行に応じた血中エストロゲン濃度と、肝臓の遺伝子発現の定量を行った。野外採集が必要なニホンヤモリでは、卵胞発育後期から産卵後にかけての個体を採集し、血液、卵巣・輸卵管、肝臓をサンプリングした。また、ニホンヤモリのバックアップとして、通年繁殖が可能なソメワケササクレヤモリを導入した。この種でもサンプリングを行い、卵胞発育後期から排卵後にかけての個体をカバーした。これらの爬虫類では、今後の実験に必要な手法開発も実施した。これによりqRT-PCRによる遺伝子発現の定量と、アデノ随伴ウイルスによる遺伝子導入の目途が立った。
さらに、胎生移行にともなうエストロゲン作用の変化を調べる目的で、グーデア科の真胎生魚を導入した。この魚の飼育・繁殖は順調で、実験に必要な数のF1, F2世代を得ている。また、エストロゲン投与による遺伝子発現変化を定量するため、糖新生酵素(pck, g6pc)と脂肪合成酵素(acc1, fasn)の遺伝子クローニングを行い、各遺伝子で1kbp前後の部分配列を得た。今後、この配列にもとづいてqRT-PCRの実験系を立ち上げる予定である。
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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
2020年度は新型感染症の流行にともない、4－5月の研究活動に制約がかかった。当該の時期は、ニホンヤモリの卵胞発育前期に相当し、この時期のサンプリングが行えていない。この時期のサンプリングは、次年度以降に行ってカバーする予定である。また、飼育下で通年繁殖するソメワケササクレヤモリの実験系を用意した。ソメワケササクレヤモリの遺伝子発現が、エスニホンヤモリと同じエストロゲン応答性を示すことが確認されたため、この動物をニホンヤモリのバックアップとして活用する。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、爬虫類のモデルとして、ニホンヤモリに加えてソメワケササクレヤモリを使用する。また、非哺乳類の胎生種モデルとして、グーデア科魚類を用いる。これらの動物で、以下の実験を実施する。
1) 爬虫類で卵胞発育に応じたサンプリングを行い、卵黄形成中に肝臓で起こる代謝制御を解明する。
2) エストロゲン投与下での遺伝子発現と代謝物定量を実施する。
3) 遺伝子ノックダウン実験で、糖新生と卵黄形成の相関を明らかにする。
4) 胎生魚でエストロゲン投与実験を行い、エストロゲンによる代謝制御が胎生移行によりどう変化するかを明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型感染症の流行にともない、旅費を使用できなかったことや、一時的に研究活動が制限されたことから、次年度使用額が生じた。今後、対面での学会開催が予定されていることや、研究活動の制約も緩和されたことから、次年度使用額をこれらに充てる予定である。
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