変態発生制御のシグナル回路と形態異常感受性に関する研究

控制变态和形态异常易感性的信号回路研究

• 批准号: 17H03867
• 负责人: 鈴木 徹
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17H03867/
• 关键词: 水産増養殖; 異体類; 変態; 発生; 体色異常; 骨異常; 左右非対称性形成; 水産学; 発生・分化; 発現制御; トランスクリプトーム解析

私達は，これまで異体類の発生とその内分泌調節について検討し，変態に伴う眼球移動や左右非対称な体色形成、骨形成はレチノイン酸(RA)，甲状腺ホルモン，コルチゾル等の内分泌シグナルにより制御され，種苗の形態異常(眼位や体色異常，骨異常)は，これらシグナル回路の攪乱によって発生することを示唆している。本研究では，飼育技術と育種の両面から健苗育成に貢献することを目的として、これまでの研究を発展し，変態を調節するシグナル回路を解明した上で，種苗で頻発する無眼側黒化の発生原因となるシグナル回路の乱れを究明し、さらに無眼側黒化のリスク遺伝子を特定することをめざす。本年度は、ヒラメ・カレイ類の変態期に起こる有眼側限定的な色素胞の分化の発生制御機構を解明することに成功した。すなわち色素胞の前駆細胞は、変態期初期に幹細胞に近い状態で脊髄周辺に発生する。この時、幹細胞は、神経堤細胞のマーカー遺伝子であるSox10を発現し、このSox10の発現誘導にWntシグナルが働くことが明らかになった。脊髄周辺で分化したSox10陽性幹細胞は、脊髄から伸びる神経軸索に沿って背鰭基部に到達し、さらにそこから伸びる神経に沿って左右の皮膚に移動する。幹細胞から色素胞への分化はRA依存的であり、無眼側ではRAの分解酵素であるcyp26bが強発現して色素胞の分化が抑制され、有眼側のみ着色することを明らかにした。RA合成酵素は変態期に腸管上皮で強発現することから、腸管で合成されたRAは血流を介して体全体に拡散して色素胞の分化を誘導するが、無眼側ではcyp26bにより分解されることで色素分化に左右差が発生することが示唆された。無眼側黒化のリスク遺伝子を特定するための基盤整備として、ヒラメのほぼ全遺伝子について、cDNAの塩基配列を解読し、塩基配列の一塩基多型の情報を得るために複数個体のcDNA塩基配列を取得した。

我们之前研究过异形体的发育及其内分泌调节，发现与变态、不对称体色形成和骨骼形成相关的眼球运动是由视黄酸（RA）、甲状腺激素和皮质醇等内分泌信号控制的。表明幼苗的形态异常（眼睛位置、体色、骨骼异常）是由这些信号回路的干扰引起的。在本研究中，为了从培育技术和育种方面为健康幼苗的发育做出贡献，我们将扩展先前的研究并阐明调节变态的信号电路，目的是研究导致变态的信号电路中的干扰。变黑，并进一步识别无眼变黑的风险基因。今年，我们成功阐明了比目鱼和比目鱼变态过程中发生的仅限于眼侧的色素细胞分化的发育控制机制。换句话说，色素前体细胞在脊髓周围发育，其状态与变态早期的干细胞相似。此时，干细胞表达神经嵴细胞的标记基因Sox10，并且发现Wnt信号起到诱导Sox10表达的作用。在脊髓周围分化的Sox10阳性干细胞沿着从脊髓延伸的神经轴突到达背鳍基部，然后沿着从那里延伸的神经迁移到左右皮肤。我们发现干细胞向色素细胞的分化是RA依赖性的，而RA降解酶cyp26b在无眼一侧强烈表达，抑制了色素细胞的分化，只有有眼睛一侧才变得有色。由于RA合成酶在变态过程中在肠上皮中强烈表达，因此在肠道中合成的RA通过血流扩散到全身并诱导色素细胞分化，但在无眼侧被cyp26b降解，这表明左右差异。由此发生色素分化。为了建立识别盲眼黑色素病风险基因的基础设施，我们解码了比目鱼几乎所有基因的cDNA碱基序列，并分析了多个个体的cDNA碱基，以获得碱基序列中的单核苷酸多态性信息。大批。

项目成果

Developmental regulatory system of ocular‐side‐specific asymmetric pigmentation in flounder: Critical role of retinoic acid signaling.

比目鱼眼侧特异性不对称色素沉着的发育调节系统：视黄酸信号传导的关键作用。

• DOI: 10.1002/jez.b.22934
• 发表时间: 2020
• 作者: Qiran Chen; Kota Sato; Hayato Yokoi; Tohru Suzuki
• 通讯作者: Tohru Suzuki

Melatonin is a potential drug for the prevention of bone loss during space flight

褪黑激素是预防太空飞行期间骨质流失的潜在药物

• DOI: 10.1111/jpi.12594
• 发表时间: 2019
• 影响因子: 10.3
• 作者: Ikegame Mika;7名;Sekiguchi Toshio;43名;Suzuki Nobuo
• 通讯作者: Suzuki Nobuo

Immunohistochemical localization of glucocorticoid receptor (GcR; Nr3c1) in Japanese flounder larvae and juveniles

日本牙鲆幼鱼和幼鱼中糖皮质激素受体（GcR；Nr3c1）的免疫组织化学定位

• 发表时间: 2020
• 作者: Naomi Hadisumarto; Makine Tsuneta; Hayato Yokoi; Tohru Suzuki
• 通讯作者: Tohru Suzuki

Characterization of medaka dhfr-like and hdd, genes involved in pigment cell differentiation

青鳉 dhfr 样和 hdd 的表征，参与色素细胞分化的基因

• 发表时间: 2019
• 作者: Yokoi H.; Nakamura S.; Ansai S.; Naruse K; Suzuki T
• 通讯作者: Suzuki T

Expression profiles of RA synthases and catabolic enzymes in newly hatched and metamorphosing larvae of Japanese flounder, Paralichthys olivaceus

牙鲆新孵化和变态幼虫中 RA 合成酶和分解代谢酶的表达谱

• DOI: 10.1016/j.ygcen.2018.08.015
• 发表时间: 2018
• 影响因子: 2.7
• 作者: Chen Qiran;Yokoi Hayato;Suzuki Tohru
• 通讯作者: Suzuki Tohru