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2014 年度 実施状況報告書

ヒトデのリラキシン様生殖腺刺激ホルモン(GSS)による生殖制御機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25440151
研究機関東京学芸大学

研究代表者

三田 雅敏  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (50190674)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード生理活性 / 比較内分泌 / 生殖腺刺激ホルモン / 卵成熟誘起ホルモン / 生殖生物学
研究実績の概要

無脊椎動物の生殖制御機構を分子レベルで解明することを目的として、本研究では、ヒトデの生殖腺刺激ホルモン(gonad-stimulating substance, GSS)に注目し、(1) GSSの作用機構、および(2) GSS分子の化学的構造の特徴について解析を行った。
(1) GSSの作用機構:GSS受容体候補として、リラキシン様受容体のcDNA cloningをおこなった。その結果、イトマキヒトデ卵濾胞細胞から845個のアミノ酸をコードする2,538 bpのcDNAが得られた。予想されるタンパク質はシグナル配列除去後、7回膜貫通型受容体であることが確認された。
(2) GSS分子の化学構造:イトマキヒトデGSSのmRNAと遺伝子の塩基配列を決定した。その結果、GSS遺伝子は2つのエクソンと1つのイントロンから構成されていることが明らかになった。さらに、マヒトデ(マヒトデ目)のGSSを新たに同定した。マヒトデGSSの化学構造は既に同定したイトマキヒトデ(アカヒトデ目)と同様にA鎖とB鎖の二量体からなるリラキシン様ペプチドであった。これにより、ヒトデ類の生殖腺刺激ホルモンをこれまでのGSSからリラキシン様生殖腺刺激ペプチド(relaxin-like gonad-stimulating peptide, RGP)と呼ぶことを提案した。一方、マヒトデRGPとイトマキヒトデRGPの相同性は、A鎖に対しては58%であり、B鎖に対しては73%であった。イトマキヒトデRGPはイトマキヒトデばかりでなくマヒトデの卵巣に対して、卵成熟および放卵を誘起したが、マヒトデRGPはマヒトデの卵巣に対してのみ、放卵誘起活性がみられたが、イトマキヒトデ卵巣に対しては、何ら影響を及ぼさなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

GSSの受容体候補として、イトマキヒトデ卵濾胞細胞からリラキシン受容体と高いホモログを示すcDNA cloningが得られた。この遺伝子は、卵濾胞細胞で特異的に発現していることが確認されたことから、GSS受容体である可能性が高い。
イトマキヒトデのGSSについて、これまでシグナルペプチドやC-ペプチドを含んだcoding-DNA sequenceは明らかにされていた。本研究により、GSSゲノムおよびGSS mRNAの全塩基配列を解読することができた。これにより、GSS遺伝子の転写開始点、mRNA合成時におけるスプライシング、ポリアデニル化シグナルを確認できた。すなわち、GSS遺伝子の転写調節機構が解明されたと考えられる。
さらに、新たにマヒトデからGSSが同定され、イトマキヒトデ同様にリラキシン様ペプチドであることが明らかになったことは、他種のヒトデのGSS解析に弾みがついた。

今後の研究の推進方策

(1) GSSの作用機構:1-MeAde生産系を実験計画に従って解析する。GSS受容体については、今回得られたリラキシン様受容体cDNAがGSS受容体であることを証明する。具体的には、リラキシン様受容体cDNAを発現ベクターに組み込み、COS-7培養系細胞で強制発現させ、GSSを処理した際に細胞内サイクリックAMP濃度に変動があるかどうかを確認する。
(2) GSS分子の化学構造:実験計画に従って、さらに他種のヒトデ(Asterias rubens、モミジガイ、ルソンヒトデなど)について、GSSのcDNA cloningをおこなう。Asterias rubensのGSS解析は、英国Queen Mary University of LondonのMaurice Elphick教授と共同研究でおこなう。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Involvement of Gαs-proteins in the action relaxin-like gonad-stimulating substance on starfish ovarian follicle cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Mita, Shogo Haraguchi, Miho Watanabe, Yuki Takeshige, Kazutoshi Yamamoto, Kazuyoshi Tsutsui
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 205 ページ: 80-87

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2014.06.003

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relaxin-like gonad-stimulating peptide is a highly conserved peptide in starfish Asterina pectinifera2015

    • 著者名/発表者名
      Narumi Ikeda, Haruka Uzawa, Misaki Daiya, Shogo Haraguchi, Kazuyoshi Tsutsui and Masatoshi Mita
    • 雑誌名

      Invertebrate Reproduction and Development

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nucleotide sequence and expression of relaxin-like gonad-stimulating peptide gene in starfish Asterine pectinifera2015

    • 著者名/発表者名
      Shogo Haraguchia, Narumi Ikeda, Michiko Abe, Kazuyoshi Tsutsui, Masatoshi Mita
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] サンゴを食害するオニヒトデの生殖制御に関する技術開発2015

    • 著者名/発表者名
      三田雅敏
    • 学会等名
      平成26年度・亜熱帯性動植物に関する調査研究・技術開発研究会
    • 発表場所
      沖縄美ら島財団総合研究センター、沖縄県本部
    • 年月日
      2015-02-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of cDNA sequences of relaxin-like gonad-stimulating substance in starfish Asterina pectinifera from Japanese waters.2014

    • 著者名/発表者名
      Narumi Ikeda, Shogo Haraguchi, Kazuyoshi Tsutsui, Masatoshi Mita
    • 学会等名
      The 39th Annual Meeting of the Japan Society for Comparative Endocrinology/ 8th International Symposium on Amphibian and Reptilian Endocrinology and Neurobiology
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター、岡崎市
    • 年月日
      2014-11-07 – 2014-11-09
  • [学会発表] ヒトデ生殖腺刺激ホルモンGSSの作用機構に対するGαsタンパク質の影響2014

    • 著者名/発表者名
      三田雅敏, 原口省吾, 山本和俊, 筒井和義
    • 学会等名
      第85回日本動物学会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス、仙台市
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] Comparative analysis of relaxin-like gonad-stimulating substance in several starfish species.2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Mita, Shogo Haraguchi, Dean C. Semmens, Maurice R. Elphick, Kazuyoshi Tsutsui
    • 学会等名
      The 27th Conference of European Comparative Endocrinologists
    • 発表場所
      Universite de Renne 1, Rennes, France
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-29
  • [図書] Handbook of Hormones2015

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Mita
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      Elsevier
  • [備考] 国立大学法人 東京学芸大学 教員紹介

    • URL

      http://www.u-gakugei.ac.jp/06kyouin/33.html

  • [備考] 東京学芸大学教育学部自然科学系生命科学分野 三田研究室

    • URL

      http://www.u-gakugei.ac.jp/~bio-mita/

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公開日: 2016-05-27  

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