新規体内時計と環境因子によるクサフグの半月周性産卵リズムの形成機構

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24570069
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 安東 宏徳 新潟大学, 自然科学系, 教授 (60221743)
• 研究分担者: 黒川 大輔 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40342779) ; 服部 淳彦 東京医科歯科大学, 教養部, 教授 (70183910)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 脳・神経 / 生殖リズム / クリプトクローム / メラトニン受容体 / 神経ホルモン / 松果体 / 間脳 / 月周リズム

研究実績の概要

本研究では、クサフグにおける半月周性の産卵リズムの形成機構を明らかにするため、半月周リズムに重要な役割をもつと考えられる15時間周期の新規体内時計の分子機構を解析すると共に、そのリズムの可塑性として、発生・成長段階におけるリズムの形成過程を解析する。平成24-26年度までの研究成果として、新規体内時計の分子機構について、MelR遺伝子プロモーター（6kb）にEGFPをつないだDNAを作製した。また、月齢の計時への関与が示唆されている概日時計遺伝子であるクリプトクロームが、間脳において日周、概日および月周変動することを明らかにした。さらに、RNAシークエンスによる15時間周期の発現変動遺伝子の網羅的同定のために、松果体および間脳試料を調製した。リズムの可塑性については、クサフグの人工授精、初期発生、その後の胚から成体までの飼育条件を確立し、仔魚における周期的発現解析用試料を調製した。
以上の成果を基にして、平成27年度では、下の4つの研究を実施し、研究成果を得た。
1）受精卵にMelR遺伝子発現解析用DNAを微量注射して、胚における発現を解析した結果、受精後2-3日後の体側部の細胞でEGFPが検出されたが、脳では検出されなかった。
2）間脳において、キスペプチンやGnRH、GnIHの遺伝子の発現量が月周変動をすることが明らかになった。
3）松果体試料はRNAシークエンスに必要な量が得られなかった。しかし、間脳でもMelR遺伝子が15時間周期で変動することがわかったため、間脳試料の網羅的解析を行った。間脳で約22000個のトランスクリプトが同定され、そのうちの約220個の遺伝子が12時間周期の変動をすることが明らかになった。
4）明暗条件下で飼育した仔魚で、MelR遺伝子の発現量は明期の開始にピークをもつ日周変動をした。仔魚においても、MelR遺伝子が周期的な発現をすることがわかった。

研究成果

• [国際共同研究] Monash University(マレーシア)
  • 国名: マレーシア
  • 外国機関名: Monash University
• [雑誌論文] LPXRFamide peptide stimulates growth hormone and prolactin gene expression during the spawning period in the grass puffer, a semi-lunar synchronized spawner. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shahjahan, M., Doi, H., Ando, H.
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 227 ページ: 77-83
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2015.09.008
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] クサフグの松果体におけるメラトニン受容体遺伝子のウルトラディアン発現－クサフグの半月周性産卵リズムとの関連－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 雑誌名: 比較内分泌学 巻: 42 ページ: 7-8
  • DOI: 10.5983/nl2008jsce.42.7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protective effect of blue-light shield eyewear for adults against light pollution from self-luminous devices used at night. (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Ayaki, Atsuhiko Hattori, Yusuke Maruyama, Masaki Nakano, Michitaka Yoshimura, Momoko Kitazawa, Kazuno Negishi, Kazuo Tsubota
  • 雑誌名: Chronobiology International 巻: 33 ページ: 134-139
  • DOI: 10.3109/07420528.2015.1119158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationships between urinary melatonin metabolites and glycative stress and body functional age. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuya Kawamoto, Wakako Takabe, Yusuke Maruyama, Atsuhiko Hattori, Yoshikazu Yonei
  • 雑誌名: Glycative Stress Research 巻: 3 ページ: 15-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-intensity pulsed ultrasound induces apoptosis in osteoclasts: Fish scales are a suitable model for analysis of bone metabolism by ultrasound. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Hanmoto, T., Yano, S., Furusawa, Y., Ikegame, M., Tabuchi, Y., Kondo, T., Kitamura, K., Endo, M., Yamamoto, T., Sekiguchi, T., Urata, M., Mikuni-Takagaki, Y., Hattori, A.
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry and Physiology Part A 巻: 195 ページ: 26-31
  • DOI: 10.1016/j.cbpa.2016.01.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seawater polluted with highly concentrated polycyclic aromatic hydrocarbons suppresses osteoblastic activity in the scales of goldfish, Carassius auratus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Hattori, A., Hayakawa, K. et al.
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Is vaccenic acid (18:1t n-7) associated with an increased incidence of hip fracture? An explanation for the calcium paradox. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamazaki, K., Suzuki, N., Kitamura, K., Hattori, A., Nagasawa, T., Itomura, M., Hamazaki, T.
  • 雑誌名: Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids 巻: 109 ページ: 8-12
  • DOI: 10.1016/j.plefa.2016.04.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] 魚類行動生理学－体系化と水産科学としての発展を目指して (2015)
  • 著者名/発表者名: 棟方有宗、安東宏徳、小林牧人
  • 雑誌名: 海洋と生物 巻: 37 ページ: 555-557
• [雑誌論文] クサフグの半月周性産卵回遊行動とホルモン (2015)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 雑誌名: 海洋と生物 巻: 37 ページ: 569-575
• [雑誌論文] Conserved and divergent expression patterns of markers of axial development in eutherian mammals. (2015)
  • 著者名/発表者名: Michio Yoshida, Eriko Kajikawa, Daisuke Kurokawa, Tomoyuki Tokunaga, Akira Ohnishi, Shigenobu Yonemura, Kensaku Kobayashi, Hiroshi Kiyonari, Shinichi Aizawa
  • 雑誌名: Developmental Dynamics 巻: 245 ページ: 67-86
  • DOI: 10.1002/dvdy.24352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Patterning of anteroposterior body axis displayed in the expression of Hox genes in sea cucumber Apostichopus japonicus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mani Kikuchi, Akihito Omori, Daisuke Kurokawa, Koji Akasaka
  • 雑誌名: Development Genes and Evolution 巻: 225 ページ: 275-286
  • DOI: 10.1007/s00427-015-0510-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anterior migration of lateral plate mesodermal cells during embryogenesis of the pufferfish Takifugu niphobles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mikiko Takana, Reiko Yu, Daisuke Kurokawa
  • 雑誌名: Journal of Anatomy 巻: 227 ページ: 81-88
  • DOI: 10.1111/joa.12324
  • 査読あり
• [雑誌論文] 概日リズムとアンチエイジング (2015)
  • 著者名/発表者名: 服部淳彦
  • 雑誌名: Progress in Medicine 巻: 35 ページ: 943-948
  • 査読あり
• [雑誌論文] メラトニンが象牙質の組織構造，象牙芽細胞や成長線周期に及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三島弘幸，尾崎真帆，武内昇平，武市和彦，服部淳彦，鈴木信雄，筧 光夫，松本 敬，池亀美華，見明康雄
  • 雑誌名: 日本再生歯科医学会誌 巻: 13 ページ: 2-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel tryptophan derivatives as potentially effective therapeutic drugs to treat bone diseases. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Somei, M., Seki, A., Sekiguchi, T., Tabuchi, Y., Mishima, H., Kase, Y., Kaminishi, A., Yachiguchi, K., Kitamura, K., Oshima, Y., Hayakawa, K., Yano, S., Hattori, A.
  • 雑誌名: American Journal of Life Sciences 巻: 3 ページ: 31-38
  • DOI: 10.11648/j.ajls.s.2015030302.16
  • 査読あり
• [学会発表] 時刻情報伝達物質メラトニンが象牙質の構造や石灰化機構に及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三島弘幸，武内昇平，服部淳彦，鈴木信雄，筧 光男，松本 敬，池亀美華，見明康雄
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会全国学術集会
  • 発表場所: ビッグパレットふくしま（福島）
  • 年月日: 2016-03-27 – 2016-03-30
• [学会発表] メラトニンによるキスペプチン，キスペプチン受容体およびメラトニン受容体遺伝子の発現誘導 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳，Md. Shahjahan，土井啓行，服部淳彦
  • 学会等名: 平成28年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京）
  • 年月日: 2016-03-26 – 2016-03-30
• [学会発表] メラトニンによる健康長寿の基礎づくり (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部淳彦
  • 学会等名: 国際抗老化再生医療学会例会
  • 発表場所: 東京大学伊藤国際学術センター（東京）
  • 年月日: 2016-01-24 – 2016-01-24
  • 招待講演
• [学会発表] 低出力超音波パルスの破骨細胞及び骨芽細胞に対する作用：魚のウロコを用いた解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄，半本泰三，池亀美華，古澤之裕，田渕圭章，近藤隆，北村敬一郎，関口俊男，高垣裕子，服部淳彦
  • 学会等名: 第19回超音波骨折治療研究会
  • 発表場所: 品川インターシテイホール（東京）
  • 年月日: 2016-01-23 – 2016-01-23
• [学会発表] 魚類のウロコを用いた宇宙生物学的研究：宇宙実験に基づいた骨疾患の治療薬の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄，矢野幸子，関 あずさ，高垣裕子，関口俊男，染井正徳，北村敬一郎，田渕圭章，池亀美華，遠藤雅人，三島弘幸，服部淳彦
  • 学会等名: 第30回宇宙環境利用シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構（相模原）
  • 年月日: 2016-01-19 – 2016-01-20
• [学会発表] Lunar-synchronized expressions of cryptochrome genes in the diencephalon of grass puffer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Ishikawa, Hiroyuki Doi, Hironori Ando
  • 学会等名: 第40回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島）
  • 年月日: 2015-12-11 – 2015-12-13
• [学会発表] Lunar age-dependent variation in expressions of LPXRFamide peptide and its receptor genes in the grass puffer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuki Yamada, Md. Shahjahan, Hiroyuki Doi, Hironori Ando
  • 学会等名: 第40回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島）
  • 年月日: 2015-12-11 – 2015-12-13
• [学会発表] Temperature affects kisspeptin and GnRH gene expression in the grass puffer during the spawning season. (2015)
  • 著者名/発表者名: Md. Shahjahan, Hironori Ando
  • 学会等名: 第40回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島）
  • 年月日: 2015-12-11 – 2015-12-13
• [学会発表] Mechanisms of melatonin action on osteoclasts in bone tissue. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakano, M., Ikegame, M., Suzuki, N., Hattori, A.
  • 学会等名: 第40回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島）
  • 年月日: 2015-12-11 – 2015-12-12
• [学会発表] 生体リズム伝達物質であるメラトニンが象牙質の組織構造に及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武内昇平，三島弘幸，服部淳彦，鈴木信雄，筧 光男，松本 敬，池亀美華，見明康雄
  • 学会等名: 第10回バイオミネラリゼーションワークショップ
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-12-06 – 2015-12-06
• [学会発表] メラトニン最新情報 (2015)
  • 著者名/発表者名: 服部淳彦
  • 学会等名: 第11回キレーション治療セミナー
  • 発表場所: TKP品川カンファレンス（東京）
  • 年月日: 2015-11-28 – 2015-11-29
  • 招待講演
• [学会発表] 海洋深層水の魚類生理に対する影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 五十里雄大，佐藤将之，小木曽正造，関口俊男，豊原知足，服部淳彦，神戸川明，朝比奈潔，鈴木信雄
  • 学会等名: 平成27年度日本動物学会中部支部大会
  • 発表場所: 三重大学（三重）
  • 年月日: 2015-11-28 – 2015-11-29
• [学会発表] 魚類のカルシウム代謝に及ぼすフッ素の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤将之，半本泰三，谷内口孝治，関口俊男，田渕圭章，服部淳彦，鈴木信雄
  • 学会等名: 平成27年度日本動物学会中部支部大会
  • 発表場所: 三重大学（三重）
  • 年月日: 2015-11-28 – 2015-11-29
• [学会発表] 低出力超音波パルスの破骨細胞に対する作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 半本泰三，田渕圭章，近藤 隆，北村敬一郎，関口俊男，高垣裕子，服部淳彦，鈴木信雄
  • 学会等名: 平成27年度日本動物学会中部支部大会
  • 発表場所: 三重大学（三重）
  • 年月日: 2015-11-28 – 2015-11-29
• [学会発表] メラトニンのAntiagingの意義 (2015)
  • 著者名/発表者名: 服部淳彦
  • 学会等名: 第11回日本抗加齢医学会北海道研究会
  • 発表場所: 札幌医科大学記念講堂（札幌）
  • 年月日: 2015-09-23 – 2015-09-23
  • 招待講演
• [学会発表] Lunar-synchronized expression of kisspeptin, kisspeptin receptor and GnRH genes in grass puffer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Md. Shahjahan, Hiroyuki Doi, Hironori Ando
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟）
  • 年月日: 2015-09-17 – 2015-09-19
• [学会発表] Correlation between the structure and composition of teeth dentin and the melatonin of circadian rhythm synchronous factor. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mishima, H., Osaki, M., Hattori, A., Suzuki, N., Kakei, M., Matumoto, T., Ikegame, M., Takechi, K., Miake, Y.
  • 学会等名: XIIIth International Symposium on Biomineralization
  • 発表場所: Palacio de Congresos de Granada （スペイン）
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
  • 国際学会
• [学会発表] Synchronized expression of kisspeptin and its receptor genes in the diencephalon and pituitary of grass puffer during a lunar cycle. (2015)
  • 著者名/発表者名: Md. Shahjahan，Hironori Ando
  • 学会等名: 日本下垂体研究会第30回学術集会
  • 発表場所: 宇奈月国際会館セレネ（黒部）
  • 年月日: 2015-08-05 – 2015-08-07
• [学会発表] Anterior-Posterior (A-P) axis formation in soft-shelled turtle and gecko (2015)
  • 著者名/発表者名: Eriko Kajikawa, Michio Yoshida, Daisuke Kurokawa, Daisuke Yamamoto, Miyuki Noro, Shigehiro Kuraku, Kensaku Kobayashi, Hiroshi Kiyonari, Shinichi Aizawa
  • 学会等名: 48th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: つくば国際会議場（つくば）
  • 年月日: 2015-06-02 – 2015-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] メラトニン (2015)
  • 著者名/発表者名: 服部淳彦
  • 学会等名: 第15回日本抗加齢医学会総会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡）
  • 年月日: 2015-05-29 – 2015-05-31
  • 招待講演
• [学会発表] Melatonin suppresses the microgravity-induced activation of osteoclasts in cultured goldfish scale. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikegame, M., Hattori, A., Yamamoto, T., Kitamura, K., Tabuchi, Y., Nakano, M., Yano, S., Yamamoto, T., Suzuki, N.
  • 学会等名: 13th Congress of International Society of Bone Morphometry
  • 発表場所: 東京ガーデンパレスホテル（東京）
  • 年月日: 2015-04-27 – 2015-04-29
  • 国際学会
• [図書] Handbook of Hormones-Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research (2015)
  • 著者名/発表者名: Hironori Ando
  • 総ページ数: 646 (31-38, 99-107, 291)
  • 出版者: Elsevier Inc.
• [備考] 新潟大学理学部附属臨海実験所
  • URL: http://www.sc.niigata-u.ac.jp/sc/sadomarine/