AMH系による性的可塑性の分子基盤解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21370101
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 田中 実 基礎生物学研究所, 生殖遺伝学研究室, 准教授 (80202175)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 生殖細胞 / 性分化

研究概要

性の可塑性を制御している分子の実体とその制御機構は明らかでなかった。今回の研究により、AMH系は生殖細胞を取り囲む支持細胞間で働き、分裂中の幹細胞系の生殖細胞の増殖を間接的に制御、この生殖細胞の増殖を通じて生殖腺の性の制御を行いうる分子であることが明らかとなった。またこのAMH系が働く「生殖細胞のゆりかご」と名付けた組織構造も本研究によって発見され、この構造体には卵巣生殖幹細胞が存在し、構造体そのものがニッチでもあることが示された。以上のような性決定分化機構はほ乳類とはメダカでは全く異なる。実際、ほ乳類での生殖腺雄化に必須の因子sox9の機能をメダカで調べると、雄化には必須ではなく生殖細胞維持に関わっていることが明らかとなった。これらの結果を総合すると、それぞれの脊椎動物は独自の性決定システムを発達させていることが分子機能の観点から明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Hyperproliferation of mitotically active germ cells dues to defective anti-Mullerian hormone signaling mediates sex reversal in medaka (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, S., Watanabe, I., Nishimura, T., Picard, J-Y., Toyoda, A., Taniguchi, Y., di Clemente, N. and Tanaka, M
  • 雑誌名: Development 巻: (in press) ページ: 139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of medaka sox9 orthologue reveals a concerved role in germ cell maintenance (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, S., Watanabe, I., Nishimura, T., Toyoda, A., Taniguchi, Y. and Tanaka, M
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7(1) ページ: e29982
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0029982
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ovarian germline stem cells in the teleost fish, medaka(Oryzias latipes) (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, S., Kobayashi, K., Nishimura, T. and Tanaka, M
  • 雑誌名: Int. J. Biol. Sci 巻: 7 ページ: 403-409
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21547057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of germline stem cells in the ovary of teleost medaka (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, S., Kobayashi, K., Nishimura, T., Higashijima, S. and Tanaka, M
  • 雑誌名: Science 巻: 328 ページ: 1561-1563
  • DOI: doi:10.1126/science.1185473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional rewiring of the sex determining dmrt1 gene duplicate by transposable elements (2010)
  • 著者名/発表者名: Herpin, A., Braasch, I., Kraeusslling, M., Schmidt, C., Thoma, E. C., Nakamura, S., Tanaka, M. and Schartl, M
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 6 ページ: e1000844
  • DOI: doi:10.1371/journal.pgen.1000844
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two distinct types of theca cells in the medaka gonad : Germ cell-dependent maintenance of cyp19a1-expressing cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, S., Kurokawa, H., Asakawa, S., Shimizu, N. and Tanaka, M
  • 雑誌名: Dev. Dyn 巻: 238 ページ: 2652-2657
  • DOI: doi:10.1002/dvdy.22068
  • 査読あり
• [雑誌論文] A highly conserved cis-regulatory motif directs differential gonadal synexpression of Dmrt1 transcripts during gonad development (2009)
  • 著者名/発表者名: Herpin, A., Nakamura, S., Wagner, T., Tanaka, M. and Schartl, M
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 35 ページ: 1510-1520
  • DOI: doi:10.1093/nar/gkn1065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expresssion and systenic analysis of four nanos genes in medaka (2009)
  • 著者名/発表者名: Aoki, Y., Nakamaura, S., Ishikawa, Y. and Tanaka, M
  • 雑誌名: Zool. Sci 巻: 26 ページ: 112-118
  • DOI: doi:10.2108/zsj.26.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative aspects of gonadal differentiation in medaka : a conserved role of developing oocytes in sexual canalization (2009)
  • 著者名/発表者名: Saito, D. and Tanaka, M
  • 雑誌名: Sex. Dev 巻: 3 ページ: 99-107
  • DOI: doi:10.1159/000223075
  • 査読あり
• [学会発表] Characterization Of Heat-Induced Gene Expression In Conbination With Cre/LoxP System In Medaka (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: The 3rd International Symposium of Oryzias Fish 2011(Talk)
  • 発表場所: Universiti Putra Malaysia(マレーシア)
  • 年月日: 20111110-11
• [学会発表] Functional differences of sox9 contribute to species-specific configration of the gonad (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: The 5^<th> Asia-Oceania Zebrafish Meeting(Talk)
  • 発表場所: 北京(中国)
  • 年月日: 20110826-29
• [学会発表] Ovarian Structure that support reproductive cycle. Germline stem cells and their niche structure in ovary (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: 9^<th> International Symposium on Reproductive Physiology of Fish(Plenary Lecture)
  • 発表場所: コチン(インド)
  • 年月日: 20110809-14
• [学会発表] メダカ研究から見える性の多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: 熱帯生物圏研究センター主催シンポジウム
  • 発表場所: 瀬底臨海実験所(沖縄県)
  • 年月日: 20110223-24
• [学会発表] A New Ovarian Structure That Supports Continuous Production of Eggs (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: The 13rd UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals(Plenary Lecture)
  • 発表場所: 長崎全日空ホテル(長崎県)
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] Germline Stem Cells in the Ovary of the Teleost, Medaka (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: International Symposium, Endocrine Organ and Stem Cells(Invited Talk)
  • 発表場所: 赤坂都道府県会館(東京都)
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] In Search For The Factors Involved In Balancing of Sex (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: The 1st. NIBB/Princeton Symposium(Invited Talk)
  • 発表場所: 岡崎岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] 性と生殖細胞との緊密な関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会「シンポジウム脊椎動物の性決定及び性分化機構」
  • 発表場所: 旭川旭川クリスタルホール(北海道)
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Germline Stem Cells in Ovary (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: NUS(National University of Singapore) Seminar(Invited Talk)
  • 発表場所: NUS(シンガポール)
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] 性をつかさどる生殖細胞 (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: 第3回性差生物研究会
  • 発表場所: 九州大学医学研究院(福岡県)
  • 年月日: 2011-01-17
• [学会発表] Germline Cradles Expressing Sox9b Harbor Germline Stem Cells in the Ovary of Teleost Fish (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: Cold Spring Habour Meeting "Germ Cells"(Talk)
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory(アメリカ)
  • 年月日: 20101006-09
• [学会発表] The Plasticity of Sex (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: JSDB-SDB(日本/米国発生生物学会) Joint-Meeting(Invited Talk)
  • 発表場所: アルバカーキー(アメリカ)
  • 年月日: 2010-08-07
• [学会発表] Analyzing the gonads by visualizing specific cell lineages (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: The 16th International Congress of Comparative Endocrinology(Symposium Organizer and Invited Talk)
  • 発表場所: 香港(中国)
  • 年月日: 20090622-26
• [学会発表] AMH Signaling in Sex Differentiation in Medaka Fish (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: The 5th International Symposium on the Biology of Vertebrate Sex Determination(Session Chair and Invited Talk)
  • 発表場所: コナ(アメリカ)
  • 年月日: 20090420-24
• [学会発表] 新たなテクノロジーが生み出す新たな生物科学の胎動-メダカを例として (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M
  • 学会等名: 第80回日本動物学会シンポジウム(シンポジウム主催)
  • 発表場所: 静岡グランシップ静岡(静岡県)
  • 年月日: 2009-09-18
• [図書] human disease, and evolution "Medaka" a model for organogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Naruse, K., Tanaka, M. and Takeda, H.
  • 総ページ数: 387
  • 出版者: Springer-Verlag
• [図書] 生化学7月号(メダカ卵巣の配偶子幹細胞) (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村修平小林佳代西村俊哉田中実
  • 総ページ数: 627-632
  • 出版者: 日本生化学学会
• [図書] 生物機能モデルと新しいリソース・リサーチツール(BACやfosmidを用いたトランスジェニックメダカ作製法) (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中実、小林佳代,中村修平編集小幡裕一、城石俊彦,芹田忠夫,田中啓二,米川博通
  • 総ページ数: 573-578
  • 出版者: エル・アール・シー
• [図書] 生物の事典(始原生殖細胞の形成) (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中実
  • 総ページ数: 239-241
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 細胞工学7月号(メダカ卵巣の配偶子幹細胞) (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村修平小林佳代西村俊哉田中実
  • 総ページ数: 664-669
  • 出版者: 秀潤社
• [図書] 蛋白質核酸酵素4月号(メダカを用いた生体内細胞追跡と細胞除去のことはじめ) (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中実
  • 総ページ数: 662-668
  • 出版者: 共立出版
• [図書] A Laboratory Manual for Medaka Biology (2009)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, M, Murata, K., Naruse, K. and Tanaka, M.
  • 総ページ数: 419
• [備考] (1)その他2011年8月26日NHK科学番組サイエンスゼロ「シリーズ細胞の世界見たぞ!生と死その根源」で、研究内容が映像とインタビューと共に放映。
• [備考] 2011年4月20日「メダカを用いた新たな生殖細胞研究」が平成23年度文部科学大臣表彰科学技術賞(研究部門)を受賞。
• [備考] (2)報道関連情報新聞、Webニュース報道2012年2月3日科学新聞6面脊椎動物の性決定システム「種別に相違」独自進化判明
• [備考] 2010年6月4日科学新聞1面成体メダカ卵巣で幹細胞の"ゆりかご"発見
• [備考] 2010年5月22日日本経済新聞(夕) 8面メダカの卵巣に「卵のもと」多産の謎解明糸口に
• [備考] 2010年5月21日中部経済新聞7面卵の幹細胞を確認基礎生物研メダカで脊椎動物では初朝日新聞(夕) 6面メダカ卵巣に幹細胞大量産卵の仕組み解明日経産業新聞9面メダカ卵巣に幹細胞基礎生物学研究所発見多産の謎解明へ道中日新聞(朝) 3面メダカに生殖幹細胞卵巣に確認水産分野で応用期待日刊工業新聞23面卵巣に卵つくる幹細胞生物学研メダカの研究で解明毎日新聞(朝) 24面メダカ卵巣に生殖幹細胞読売新聞(朝) 28面メダカ卵巣内で生殖幹細胞確認Web河北新報社、西日本新聞、共同通信、デイリースポーツ、福井新聞メダカの
• [備考] (3)アウトリーチ活動情報(1)岡崎市立竜美丘小学校理科授業3回2009年-2011年まで毎年1回
• [備考] (2)一般向け講演市民公開シンポジウム「性の不思議-女と男」(企画・司会) 2011年9月24日(土)札幌
• [備考] 基礎生物学研究所一般公開特別講演「生殖と性をつかさどる細胞たち」2010年10月3日(火)岡崎コンファレンスセンター
• [備考] 国研セミナー(ロータリークラブ招待講演)「雄・雌はどのようにして決まるのだろうか?-光らせたメダカを用いた性分化の研究から」2010年6月25日(金)基礎生物学研究所
• [備考] The 5^<th> International Training Course Dvelopmental Genetics of Medaka and Zebrafish. 2010年1月26日-2月2日岡崎(国内外講師5名と選抜された国外受講生16名でmedaka技術のコースを開催)
• [備考] (4)ホームページ情報研究室ホームページ
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/reprogenetics/