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2021 年度 実績報告書

エストロゲンによる性の可逆性の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 21H02522
研究機関東京理科大学

研究代表者

宮川 信一  東京理科大学, 先進工学部生命システム工学科, 准教授 (30404354)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードエストロゲン / メダカ / 性分化
研究実績の概要

本研究はゲノム編集により作出したエストロゲン受容体(ESR)ノックアウトメダカ及びESR-3XFLAGノックインメダカを利用し、ESRのクロマチン上への結合動態及びエピゲノム修飾を明らかにすることを目的としている。メダカでは、オスの成魚にエストロゲンを作用させると、本来オスに不必要なはずの卵黄・卵膜タンパク質(ビテロジェニンやコリオジェニン)が肝臓で発現するようになる。メダカをはじめとする魚類には、3つのESRサブタイプ(ESR1, 2a, 2b)が存在するが、各ESRノックアウトメダカではいずれも発現量の程度は変化するものの、ビテロジェニンの発現していたことから、これら3つのESRサブタイプは協調してビテロジェニン遺伝子発現を調節していることが示唆された。ESR-3XFLAGノックインメダカは各ESRサブタイプのC末にFLAGを付加した融合タンパク質(ESR-3XFLAG)が発現するノックインメダカである。培養細胞によるレポーターアッセイにより、ESR-3XFLAGがエストロゲンに反応することを確認した。各ESRノックアウトメダカの肝臓におけるRNAシークエンスによる遺伝子発現解析についてはすでにランは終えており、解析中である。ヒストンマーカーのCut&Run-seqアッセイも条件検討を終え、すでにランは終えている。一方で、ESRのクロマチンへの結合動態を調べるための、ESR-3XFLAGノックインメダカを利用した(FLAG抗体を使用した)ESRのCut&Runアッセイについては現在条件検討を行っている段階である。

現在までの達成度
現在までの達成度

3: やや遅れている

理由

Cut&Runアッセイの条件検討に時間を費やしたため。

今後の研究の推進方策

引き続き、各ESRノックアウトメダカの肝臓においてエストロゲンに応答する遺伝子のRNAシークエンスによる発現解析を進める。Cut&Runアッセイについては、まずはヒストンマーカーを用いたCut&Run-seq解析により、クロマチン状態をコントロールメス・コントロールオス及びエストロゲン曝露オスで比較する。その後、十分な条件検討を行った後、各ESR-3XFLAGノックインメダカを用い、FLAG抗体によるCut&Runアッセイによって各ESRのクロマチンへの結合動態を明らかにしていく。一方、発生期にエストロゲンが作用すると、遺伝型オスでありながら表現型がメスという機能的な性転換メダカが出現する。3つのESRサブタイプのうち、これまで性転換に寄与するサブタイプはまだ明らかとなっていない。各ESRノックアウトメダカにエストロゲンを曝露し、表現型の有無を調べることによって、性転換や精巣卵形成に関わるESRサブタイプを同定する。また、肝臓での実験同様に、遺伝子発現やヒストン修飾、ESRのクロマチンへの結合動態を解析する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] University of Exeter(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Exeter
  • [雑誌論文] Effect of thyroid hormone‐disrupting chemicals on swim bladder inflation and thyroid hormone‐related gene expression in Japanese medaka and zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Horie Yoshifumi、Nomura Miho、Okamoto Konori、Takahashi Chiho、Sato Tomomi、Miyagawa Shinichi、Okamura Hideo、Iguchi Taisen
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: 42 ページ: 1385~1395

    • DOI

      10.1002/jat.4302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Juvenile hormone synthesis and signaling disruption triggering male offspring induction and population decline in cladocerans (water flea): Review and adverse outcome pathway development2022

    • 著者名/発表者名
      Toyota Kenji、Watanabe Haruna、Hirano Masashi、Abe Ryoko、Miyakawa Hitoshi、Song You、Sato Tomomi、Miyagawa Shinichi、Tollefsen Knut Erik、Yamamoto Hiroshi、Tatarazako Norihisa、Iguchi Taisen
    • 雑誌名

      Aquatic Toxicology

      巻: 243 ページ: 106058~106058

    • DOI

      10.1016/j.aquatox.2021.106058

  • [雑誌論文] Sexual fate of murine external genitalia development: Conserved transcriptional competency for male-biased genes in both sexes2021

    • 著者名/発表者名
      Kajioka Daiki、Suzuki Kentaro、Matsushita Shoko、Hino Shinjiro、Sato Tetsuya、Takada Shuji、Isono Kyoichi、Takeo Toru、Kajimoto Mizuki、Nakagata Naomi、Nakao Mitsuyoshi、Suyama Mikita、DeFalco Tony、Miyagawa Shinichi、Yamada Gen
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 ページ: e2024067118

    • DOI

      10.1073/pnas.2024067118

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of G protein‐coupled estrogen receptors in Japanese medaka, Oryzias latipes2021

    • 著者名/発表者名
      Miyaoku Kaori、Ogino Yukiko、Lange Anke、Ono Ayaka、Kobayashi Tohru、Ihara Masaru、Tanaka Hiroaki、Toyota Kenji、Akashi Hiroshi、Yamagishi Genki、Sato Tomomi、Tyler Charles R.、Iguchi Taisen、Miyagawa Shinichi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: 41 ページ: 1390~1399

    • DOI

      10.1002/jat.4130

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New frontiers of developmental endocrinology opened by researchers connecting irreversible effects of sex hormones on developing organs2021

    • 著者名/発表者名
      Iguchi Taisen、Sato Tomomi、Nakajima Tadaaki、Miyagawa Shinichi、Takasugi Noboru
    • 雑誌名

      Differentiation

      巻: 118 ページ: 4~23

    • DOI

      10.1016/j.diff.2020.10.003

  • [学会発表] 幼若ホルモンがズワイガニのオスらしさを決める?2021

    • 著者名/発表者名
      豊田賢治、山本岳男、宮川信一、井原賢、森友子、重信秀治、大平剛
    • 学会等名
      日本動物学会第92回大会
  • [学会発表] Approaches for studying endocrine disrupters acting though nuclear receptors in fish, Japanese medaka (Oryzias latipes)2021

    • 著者名/発表者名
      Miyagawa S, Iguchi T, Lange A, Tyler, CR.
    • 学会等名
      23th UK-Japan Annual Scientific Workshop on EDCs
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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