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2011 年度 実施状況報告書

光周期と異なるウズラの鳴声刺激による生殖リズムの制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 23570091
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

産賀 崇由  東京医科歯科大学, 教養部, 非常勤講師 (10594286)

研究分担者 服部 淳彦  東京医科歯科大学, 教養部, 教授 (70183910)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード動物の生殖 / 社会的環境 / ニューロン / ホルモン / Real time PCR法 / 高感度蛍光抗原抗体法 / 最初期遺伝子 / マイクロアレイ法
研究概要

本研究は動物の生殖活動に関わる生体リズムが社会的環境により如何に調節されるかについて明らかにすることを目的とする。生体リズムを調節する最も大きな要因は明暗の光サイクルであるが、生殖活動は本来社会的活動であるから同性や異性からの社会的刺激からも大きな影響を受ける。本研究では短日条件下にあるために非繁殖期にあるウズラに雄の鳴声を長日条件下と同様に長時間聞かせ、ウズラが鳴声をどのように脳で情報処理し、生殖に関わるニューロンやホルモンを活性化するのかを調べる。平成23年度においては以下の研究を行った。明期が12時間より長い長日に生殖腺を発達させる社会性の高い鳥類である雄の成熟したウズラを短日条件(明期8時間:暗期16時間)で3週間育て、生殖腺を退化させた。このウズラを3群に分け、長鳴声刺激群のウズラには録音した雄の鳴声を明期の始まりから20時間聞かせた。短鳴声刺激群のウズラには録音した雄の鳴声を明期の間だけ8時間聞かせた。コントロール群のウズラには鳴声刺激を与えなかった。その翌日脳と血液とをサンプリングして脳における生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH) mRNAの発現をReal time PCR法により、血液における生殖腺刺激ホルモン(LH)の濃度を高感度蛍光抗原抗体法により測定したところ、長鳴声刺激群ではコントロール群に比較し脳のGnRH mRNAの発現や血中LH濃度が著しく増加していた。一日の鳴声刺激により生殖に関わるニューロンやホルモンが活性化されることの発見は重要であり今後の研究の土台を築いた。平成23年度の後半はウズラの鳴声刺激が生殖に関わるニューロンを活性化するメカニズムを明らかにするため、最初期遺伝子の免疫染色法により鳴声刺激により活性化される脳部位を同定し、マイクロアレイ法により鳴声刺激により活性化される脳部位において発現が高まる遺伝子を同定する準備を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

平成23年度はウズラの鳴声刺激により脳においてGnRH、GnIH、DIO2、DIO3の発現を調べることを計画し全て定量した。さらに血中LH濃度も定量し有意な結果を得た。一日の鳴声刺激により生殖に関わるニューロンやホルモンが活性化されることの発見は重要であり今後の研究の土台を築いた。平成23年度の後半は鳴声刺激が生殖に関わるニューロンを活性化するメカニズムを明らかにするため、最初期遺伝子の免疫染色法により鳴声刺激により活性化される脳部位を同定し、マイクロアレイ法により鳴声刺激により活性化される脳部位において発現が高まる遺伝子を同定する準備を行ったことは当初の計画以上の進展と言える。

今後の研究の推進方策

平成23年度においては長鳴声刺激群でコントロール群に比較し脳のGnRH mRNAの発現や血中LH濃度が著しく増加することが明らかになった。一日の鳴声刺激により生殖に関わるニューロンやホルモンが活性化されることの発見はとても重要である。平成23年度はさらに鳴声刺激が生殖に関わるニューロンを活性化するメカニズムを明らかにするため、最初期遺伝子の免疫染色法により鳴声刺激により活性化される脳部位を同定し、マイクロアレイ法により鳴声刺激により活性化される脳部位において発現が高まる遺伝子を同定する準備を行った。現在すでにマイクロアレイを行う脳サンプルを得ており、遺伝子発現解析を行うcDNAサンプルを調整中である。鳴声刺激により活性化される脳部位において発現が高まる遺伝子の同定後は、その遺伝子の機能を調べる必要がある。その重要な方策としてその遺伝子産物の局在を免疫染色法により調べることが有効である。またその遺伝子産物の発現とGnRH mRNAの発現との関連を調べることにより鳴声刺激が生殖に関わるニューロンを活性化するメカニズムを知る手掛かりを得ることが出来る。また、その遺伝子産物のウズラの脳室への投与によりGnRH mRNAの発現が高まるかどうか等を調べる必要がある。

次年度の研究費の使用計画

ニワトリマイクロアレイのキットを購入する予定である。マイクロアレイによりどのような遺伝子が同定されるか現時点では分からないので、遺伝子産物の局在を調べるための抗体を購入出来るか自ら作成する必要があるかは分からない。遺伝子産物の合成のためには遺伝子発現ベクターと哺乳類細胞を用いる予定である。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (17件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Identification, expression, and physiological functions of Siberian hamster gonadotropin-inhibitory hormone.2012

    • 著者名/発表者名
      Ubuka T, Inoue K, Fukuda Y, Mizuno T, Ukena K, Kriegsfeld LJ, Tsutsui K
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 153 ページ: 373,385

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stress induces 7alpha-hydroxypregnenolone synthesis through corticosterone action.2012

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi S, KoyamaT, Hasunuma I, Okuyama S, Ubuka T, Kikuyama S, Do Rego JL, Vaudry H, Tsutsui K
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 153 ページ: 794,805

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA interference of gonadotropin-inhibitory hormone gene induces arousal in songbirds.2012

    • 著者名/発表者名
      Ubuka T, Mukai M, Wolfe J, Beverly R, Clegg S, Wang A, Hsia S, Li M, Krause JS, Mizuno T, Fukuda Y, Tsutsui K, Bentley GE, Wingfield JC
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 ページ: e30202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel protostomian form of GnRH can promote reproductive functions in bivalve molluscs, but not in vertebrates.2012

    • 著者名/発表者名
      Treen N, Itoh N, Miura H Kikuchi, I, Takahashi KG, Ubuka T, Yamamoto K, Sharp P, Tsutsui K, Osada M
    • 雑誌名

      Gen Comp Endocrinol

      巻: 176 ページ: 167,172

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gonadotropin-inhibitory hormone inhibits GnRH-I induced gonadotropin subunit gene transcriptions by inhibiting AC/cAMP/PKA-dependent ERK Pathway in LβT2 cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Son YL, Ubuka T, Millar RP, Tsutsui K
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 153 ページ: 2332,2343

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary origin of the structure and function of gonadotropin-inhibitory hormone: Insights from lampreys.2012

    • 著者名/発表者名
      Osugi T, Daukss D, Gazda K, Ubuka T, Kosugi T, Sower SA, Tsutsui K
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 153 ページ: 2362,2374

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification, localization and expression of LPXRFamide peptides, and melatonin-dependent induction of their precursor mRNA in the newt brain.2011

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury VS, Ubuka T, Osugi T, Shimura T, Tsutsui K
    • 雑誌名

      J Endocrinol

      巻: 209 ページ: 211,220

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential roles for GNIH and GNRH-II in reproductive axis regulation of an opportunistically breeding songbird.2011

    • 著者名/発表者名
      Perfito N, Zann R, Ubuka T, Bentley GE, Hau M
    • 雑誌名

      Gen Comp Endocrinol

      巻: 173 ページ: 20,26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification, Localization and Functional Implication of 26RFa Ortholog Peptide in the Brain of Zebra Finch (Taeniopygia guttata).2011

    • 著者名/発表者名
      Tobari Y, Iijima N, Tsunekawa K, Osugi T, Haraguchi S, Ubuka T, Ukena K, Okanoya K, Tsutsui K, Ozawa H
    • 雑誌名

      J Neuroendocrinol

      巻: 23 ページ: 791,803

    • 査読あり
  • [学会発表] Gonadotropin-inhibitory hormone (GnIH) receptor and cell signaling.2012

    • 著者名/発表者名
      Ubuka T., Son Y. L., Bentley G. E., Millar R. P., Tsutsui K
    • 学会等名
      10th International Symposium on Avian Endocrinology(招待講演)
    • 発表場所
      Gifu, Japan
    • 年月日
      2012.6
  • [学会発表] RNA interference of gonadotropin-inhibitory hormone gene induces aggressive and sexual behaviors in birds.2012

    • 著者名/発表者名
      Ubuka T., Mizuno T., Fukuda Y., Bentley G. E., Wingfield J. C., Tsutsui K
    • 学会等名
      7th Congress of the Asia and Oceania Society for Comparative Endocrinology(招待講演)
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2012.3
  • [学会発表] Evolutionary origin of gonadotropin-Inhibitory hormone (GnIH): Isolation, localization and biological activity of lamprey GnIH ortholog.2012

    • 著者名/発表者名
      Sower S. A., Osugi T., Daukss D., Gazda K., Ubuka T., Kosugi T., Tsutsui K
    • 学会等名
      Society for Integrative and Comparative Biology
    • 発表場所
      Charleston, SC, USA
    • 年月日
      2012.1
  • [学会発表] RNA interference of gonadotropin-inhibitory hormone gene induces arousal in songbirds.2011

    • 著者名/発表者名
      Ubuka T., Mizuno T., Fukuda Y., Bentley G. E., Wingfield J. C., Tsutsui K
    • 学会等名
      82nd Annual Meeting of the Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      Asahikawa, Japan
    • 年月日
      2011.9
  • [学会発表] Identification, localization and functional implication of 26RFa ortholog in the brain of zebra finch (Taeniopygia guttata).2011

    • 著者名/発表者名
      Tobari Y., Iijima N., Tsunekawa K., Osugi T., Haraguchi S., Ubuka T., Ukena K., Okanoya K., Ozawa H., Tsutsui K
    • 学会等名
      82nd Annual Meeting of the Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      Asahikawa, Japan
    • 年月日
      2011.9
  • [学会発表] Gonadotropin-inhibitory hormone inhibits gonadotropin-releasing hormone-induced gonadotropin synthesis mediated by AC/cAMP/PKA pathway in LbetaT2 cell.2011

    • 著者名/発表者名
      Son Y. L., Ubuka T., Tsutsui K
    • 学会等名
      82nd Annual Meeting of the Zoological Society of Japan.
    • 発表場所
      Asahikawa, Japan
    • 年月日
      2011.9
  • [学会発表] Stress induces the expression of gonadotropin-inhibitory hormone (GnIH) and its receptor (GnIH-R) in the brain of Japanese quail.2011

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Y., Onuki T., Hasunuma I., Ubuka T., Yamamoto K., Tsutsui K
    • 学会等名
      82nd Annual Meeting of the Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      Asahikawa, Japan
    • 年月日
      2011.9
  • [学会発表] Regulatory mechanism of gonadotropin-inhibitory hormone (GnIH) receptor expression by testosterone.2011

    • 著者名/発表者名
      Mizuno T., Ubuka T., Tsukada K., Tsutsui K
    • 学会等名
      82nd Annual Meeting of the Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      Asahikawa, Japan
    • 年月日
      2011.9
  • [学会発表] Impact of retinal degeneration on melatonin and gonadotropin inhibitory hormone levels during photostimulation in Smoky Joe chickens.2011

    • 著者名/発表者名
      Bedecarrats G. Y., Fleming J., Ubuka T., Hasegawa Y., Tsutsui K
    • 学会等名
      Inaugural Meeting of the North American Society for Comparative Endocrinology
    • 発表場所
      Ann Arbor, MI, USA
    • 年月日
      2011.7
  • [学会発表] RNA interference of gonadotropin-inhibitory hormone gene induces arousal in songbirds.2011

    • 著者名/発表者名
      Ubuka T., Tsutsui K., Bentley G. E., Wingfield J. C.
    • 学会等名
      8th International Congress of Comparative Physiology & Biochemistry
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2011.6
  • [学会発表] Discovery and evolutionary history of gonadotropin-inhibitory hormone (GnIH), a new key neuropeptide controlling reproduction.2011

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui K., Ubuka T., Osugi T., Chowdhury V. S., Ukena K., Bentley G. E., Kriegsfeld L. J., Vaudry H
    • 学会等名
      8th International Congress of Comparative Physiology & Biochemistry
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2011.6
  • [学会発表] Identification and localization of gonadotropin-inhibitory hormone in the primate brain.2011

    • 著者名/発表者名
      Ubuka T., Tsutsui K
    • 学会等名
      16th Annual Meeting of the Japan Society of Reproductive Endocrinology
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2011.11
  • [学会発表] Gonadotropin-inhibitory hormone inhibits gonadotropin-releasing hormone-induced gonadotropin synthesis mediated by AC/cAMP/PKA-dependent ERK pathway in LβT2 gonadotropes.2011

    • 著者名/発表者名
      Son Y. L., Ubuka T., Tsutsui K
    • 学会等名
      16th Annual Meeting of the Japan Society of Reproductive Endocrinology
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2011.11
  • [学会発表] Identification, expression, and physiological function of hamster gonadotropin-inhibitory hormone (GnIH).2011

    • 著者名/発表者名
      Ubuka T., Inoue K., Fukuda Y., Mizuno T., Ukena K., Tsutsui K
    • 学会等名
      36th Annual Meeting of the Japan Society for Comparative Endocrinology
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2011.11
  • [学会発表] The mammalian GnIH ortholog RFRP inhibits gonadotropin gene expression by inhibiting AC/cAMP/PKA-mediated ERK activation.2011

    • 著者名/発表者名
      Son Y. L., Ubuka T., Tsutsui K
    • 学会等名
      36th Annual Meeting of the Japan Society for Comparative Endocrinology
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2011.11
  • [学会発表] RNA interference of gonadotropin-inhibitory hormone (GnIH) mRNA induces arousal in birds.2011

    • 著者名/発表者名
      Ubuka T., Mizuno T., Fukuda Y., Bentley G. E., Wingfield J. C., Tsutsui K
    • 学会等名
      36th Annual Meeting of Japanese Avian Endocrinology
    • 発表場所
      Hakone-Yumoto, Japan
    • 年月日
      2011.11
  • [学会発表] Identification, localization and functional implication of 26RFa ortholog peptide in the brain of zebra finch (Taeniopygia guttata).2011

    • 著者名/発表者名
      Tobari Y., Iijima N., Tsunekawa K., Osugi T., Haraguchi S., Ubuka T., Ukena K., Okanoya K., Ozawa H., Tsutsui K
    • 学会等名
      36th Annual Meeting of Japanese Avian Endocrinology
    • 発表場所
      Hakone-Yumoto, Japan
    • 年月日
      2011.11
  • [図書] Handbook of biologically active peptides. Section on brain peptides.2012

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui K, Ubuka T
    • 総ページ数
      In press
    • 出版者
      Gonadotropin-inhibitory Hormone
  • [図書] Hormones and Reproduction of Vertebrates Vol 4. Birds.2011

    • 著者名/発表者名
      Ubuka T, Bentley GE
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Neuroendocrine control of reproduction in birds.

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公開日: 2013-07-10  

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