【研究領域課題番号】21K18235 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ブラシノステロイド / 受容体 / ステロイドホルモン / 生殖ホルモン / 進化

【研究成果の概要】

動物と植物のホルモンにおいて、唯一共通する分子種が存在する。ステロイドである。植物のステロイドホルモンであるブラシノステロイドは、1979年に花粉から精製されることで発見された。その機能解明は、茎や葉などの栄養組織で行われ、1997年には細胞膜に存在する一回膜貫通型の受容体BRI1も発見された。BRI1を起点とするシグナリング経路は詳しく解明された一方、ブラシノステロイドが花粉から発見された意味は顧みられることはなかった。最近我々はブラシノステロイドが植物生殖において極めて重要な生殖ホルモンであることを突き止めた。我々はブラシノステロイドが、植物の進化の初期に、生殖や成長を担うホルモンとして誕生したという仮説に至った。動物でも性に関わることが多い「ステロイドホルモン」の誕生と進化の概念を大きく変え得る本研究に挑戦する。本年度は、トレニアおよび緑藻の生殖過程におけるブラシノステロイドの効果について解析を進めた。緑藻については新たに複数種を用いて定量的に生殖過程への効果について検証した。研究計画にある、花粉でのブラシノステロイドシグナリングを可視化するマーカーについて、複数の候補遺伝子をもとに準備を進めた。さらに受容体である可能性のある分子群についても花粉管の遺伝子発現データから探索を進めた。ブラシノステロイドが生殖ホルモンとして雌雄の組織に多様な効果を持つことを示す論文用のデータを揃えた。

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2021-07-09 - 2025-03-31

【配分額】26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)

【研究分野】形態・構造

【研究領域課題番号】16K14766 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

プロラクチン / 軟骨魚類 / 両生類 / 脳下垂体 / 環境適応 / 変態 / 進化 / 受容体 / 体液調節 / 多機能化

【研究成果の概要】

本研究は、水電解質代謝や生殖活動を含めて300以上もの生物学的機能が知られる多機能ホルモン、プロラクチン (PRL) の起源と進化を理解することを目的としている。軟骨魚類においてすでにPRLとその受容体が存在することを明らかにし、その作用が脳下垂体における傍分泌作用であることも見出した。また、両生類のウシガエルでは、魚類PRLのオルソログであるPRL1Bが幼生期に、四肢動物PRLのオルソログであるPRL1Aが変態最盛期以降に高い発現を示し、分子進化と機能の進化との間の関連が示唆された。特異的な抗体やイムノアッセイなどの実験系も確立し、ノックアウト系統の作出も進めている。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】形態・構造

【研究領域課題番号】26291065 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

抗利尿ホルモン / バソトシン / 受容体 / 体液調節 / 産卵調節 / 分子進化 / ゲノム編集 / V2受容体 / ホメオスタシス / 輸卵管収縮 / 摂食 / 水電解質代謝 / 進化 / 腎機能 / 脊椎動物進化 / バソプレシン / 生殖 / 神経葉ホルモン

【研究成果の概要】

水生から陸生への進化軸に沿って、V2受容体群の起源・進化・機能を解明し、そのことを通してバソトシンの水生魚類での役割、脊椎動物の適応進化に果たした役割を明らかにすることが本研究の目的である。脊椎動物を通しての神経葉ホルモン受容体の分子進化が明らかとなり、V1aRとストレス応答、V2bRと産卵など、無脊椎動物から脊椎動物までを包括するような機能進化の概念を提出することができた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)

【研究分野】食品科学

【研究領域課題番号】25450194 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

味覚 / 受容体 / 構造機能解析 / 進化 / 味覚受容体 / 甘味 / Gタンパク質共役型受容体 / 構造機能 / 情報伝達 / 膜移行

【研究成果の概要】

甘味受容体の構造機能特性の解明を目的に、複数の種の甘味受容体T1r2/T1r3について膜移行機序、甘味阻害効果等の解析を行った。まず、T1r2/T1r3の様々な部位の変異体について解析した。その結果、味物質を結合させる部位の変異が、受容体全体の構造を変化させてしまう現象を見出した。次に、ヒト、齧歯類、霊長類、魚類のT1r2/T1r3を用いて、膜移行能の比較を行った。その結果、齧歯類と魚類のT1r3は単独で膜へ移行出来るが、霊長類とヒトT1r3の膜移行にはT1r2の共存が必要であることが明らかになった。よって、T1r3は単独では膜移行できないように進化したことが強く示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)

【研究分野】動物形態・分類学

【研究領域課題番号】63480026 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生殖腺刺激ホルモン / プロラクチン / 抗体 / 受容体 / 両生類 / ヒキガエル / ウシガエル / 進化 / アフリカツメガエル / 分子構造

【研究成果の概要】

両生類を中心として、脳下垂体のペプチドホルモンを純化し、その抗体を作製し、また受容体との結合性を調べ、両生類の系統学的特徴をこれまでと違った立場から明らかにしようとした。その成果を述べる。1)生殖腺刺激ホルモン(GTH)の純化と、その抗体の種特異性:ヒキガルの脳下垂体から濾胞刺激ホルモン(FSH)と黄体形成ホルモン(LH)を純化し、それらの抗体を作製した。交差反応実験からヒキガエルに免疫学的に似てはいるが明らかに異なるFSHとLHの分子が存在すること、これらの分子は両生類のうちヒキガエルとオオヒキガエルとでは似ているが、ヒキガエルとウシガエルとではかなり異なり、鳥類や哺乳類とはもっと異なることが分った。2)GTH受容体のFSH/LH特異性:ウシガエル精巣のGTH受容体には、FSHの作用を伝えるものと、LHの作用を伝えるものの2種類があっても、それらのホルモン結合部位はFSHとLHを区別出来ないことが明らかとなった。すなわち、ウシガエルではホルモン分子は完全に二つに分化していても、その受容体の分子のほうはまだ完全には分化していないことが、明らかにされた。このために、一方のホルモンが他方のホルモンの競合阻害をおこす可能性が考えられるが、これもFSHはLHの結合に正の共同作用を示すことが明かとなり、少なくとも、FSHはLHの競合阻害物とはなりにくくする機構があることが分かった。3)ウシガエルのプロラクチンに対する抗血清はヒキガエルのプロラクチンとは交差反応を示すが、哺乳類のものとは交差しないことが明かにされた。4)以上及び他の研究から、有尾両生類やアフリカツメガエルの類は高等な脊椎動物の祖先に比較的近いが、RanaやBufoのような無尾両生類はかなり特異的に分化したグル-プではないかと結論された。

【研究種目】一般研究(B)

【研究期間】1988 - 1989

【配分額】6,400千円 (直接経費: 6,400千円)