条鰭類の進化モデルを用いた下垂体神経葉への軸索誘導因子の同定

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条鰭類の魚種では一般に、下垂体神経葉にメラニン凝集ホルモン（MCH）ニューロンの軸索が投射し、MCHを血中に放出して体色を明化させる。申請者は、現生条鰭類で最初期に分岐したポリプテルスではMCHニューロンが投射しないこと、チョウザメではMCHニューロンが神経葉に投射することを発見した。令和4年度では、令和3年度に実施したポリプテルスとチョウザメのMCHニューロン存在領域に発現する遺伝子の比較解析結果を利用し、MCHニューロン特異な遺伝子の探索に注力した。具体的には、チョウザメで高い発現を示す遺伝子の組織中mRNAをin situ hybridization法で検出し、MCHニューロンに発現するか否かを検討した。その過程で、特に受容体のような低発現遺伝子を発現する細胞の同定を確実にするために高感度な多重in situ hybridization法が必要となった。そこで、プライマー交換反応によるDNA伸長を利用したsignal amplification by exchange reaction-fluorescence in situ hybridization (SABER-FISH法) を導入した。その結果、これまで多重染色が困難であった低発現遺伝子の細胞同定が可能となり、神経葉に投射するチョウザメのMCHニューロンに発現する受容体分子の同定を進めることができた。加えて、MCHそのものの機能を知る上で有益な情報となるMCH受容体がポリプテルスやチョウザメの下垂体内分泌細胞に発現することをSABER-FISH法を用いて可視化することができた。令和5年度では、引き続きチョウザメMCHニューロンに特異的な遺伝子の特定を進め、神経葉への軸索誘導に関わる可能性のある遺伝子を欠損させたゼブラフィッシュの表現型解析を進める。