ラボとフィールドの往還研究によるクラゲの光受容・卵成熟誘起機構の解明

通过实验室和现场研究阐明水母的光感受和卵成熟诱导机制

基本信息

批准号：
20K06736
负责人：
出口竜作
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Miyagi University of Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

エダアシクラゲには、暗期の後の明刺激に反応して配偶子放出（放卵・放精）に至る「明タイプ」と、その逆の、明期の後の暗刺激によって配偶子を放出する「暗タイプ」が存在する。また、青森県青森市浅虫で採集された明タイプと宮城県塩竈市浦戸野々島で採集された暗タイプを掛け合わせてできた「F1ハイブリッド個体」は、明タイプと暗タイプの中間的な形質を示すことが分かっている。今回、明タイプ、暗タイプ、F1ハイブリッドのそれぞれメス系統の個体から卵巣のみを集め、トランスクリプトーム解析を行い、発現しているオプシンを探索した。その結果、明タイプの卵巣からは3種類（CpLop1, CpLop2, CpLop3）、暗タイプの卵巣からは4種類のオプシン（CpDop1, CpDop2, CpDop3, CpDop4）を見つけることができた。また、F1ハイブリッドの卵巣には、明タイプと暗タイプの双方のオプシン7種類すべてが発現していることが確認された。既知の動物オプシンの塩基配列との比較を行ったところ、エダアシクラゲの卵巣で発現している7種類のオプシンは、いずれも「刺胞動物Gs型」に分類された。すなわち、cAMPを上昇させるGs型Gタンパク質と共役していることが予想される。それぞれのオプシンの機能を阻害した際に明刺激や暗刺激への応答がどのように変化するかを調べるため、明タイプおよび暗タイプのゲノム解析を進めるとともに、CRISPR-Cas9によるノックアウト個体の作出を目指し、ガイドRNAの設計に取り掛かっている。

Edaashi水母有两种类型：“光型”，在黑暗期（排卵/精子）后响应光刺激释放配子，另一种是“光型”，在光期后响应黑暗刺激释放配子有一种“暗型”。另外，将青森县青森市浅虫采集的光型与宫城县盐灶市浦户野岛采集的暗型杂交而产生的“F1杂交个体”，具有介于光型之间的中间性状。和已知显示的深色类型。这次，我们只收集了光型、暗型和F1杂交雌性个体的卵巢，并进行转录组分析以寻找表达的视蛋白。结果，在亮型卵巢中发现了三种类型的视蛋白（CpLop1、CpLop2、CpLop3），在暗型卵巢中发现了四种类型（CpDop1、CpDop2、CpDop3、CpDop4）。此外，还证实了所有七种类型的视蛋白，包括亮型和暗型，都在F1杂种的卵巢中表达。当比较已知动物视蛋白的核苷酸序列时，Edaea水母卵巢中表达的所有七种视蛋白都被归类为“刺胞动物Gs型”。换句话说，预测它与增加cAMP的Gs型G蛋白偶联。为了研究当每种视蛋白的功能被抑制时，对光和暗刺激的反应如何变化，我们将进行光和暗类型的基因组分析，并使用 CRISPR-Cas9 创建敲除个体，为此，我们目前正在研究。致力于设计向导RNA。

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A highly photostable and bright green fluorescent protein

高度光稳定性和亮绿色荧光蛋白

DOI：
10.1038/s41587-022-01278-2
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
46.9
作者：
Hirano Masahiko;Ando Ryoko;Shimozono Satoshi;Sugiyama Mayu;Takeda Noriyo;Kurokawa Hiroshi;Deguchi Ryusaku;Endo Kazuki;Haga Kei;Takai;Inaura Shunsuke;Matsumura Yuta;Hama Hiroshi;Okada Yasushi;Fujiwara Takahiro;Morimoto Takuya;Katayama Kazuhiko
通讯作者：
Katayama Kazuhiko

エダアシクラゲの明タイプと暗タイプ

Edaashi水母的浅色和深色类型