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チョウザメ類の卵成熟誘起ステロイドの同定とその産生制御機構の解明

鲟鱼卵母细胞成熟诱导类固醇的鉴定及其产生控制机制的阐明

基本信息

批准号：
20J11357
负责人：
長谷川祐也
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J11357/
关键词：
卵成熟誘起ステロイド DHP チョウザメ卵成熟 LC/MS/MS GTH LHRH

项目摘要

アムールチョウザメhsd3b、cyp17a1、cyp17a2およびhsd17b12Lの完全長cDNA配列のクローニングおよび転写産物の酵素活性解析を行なった。アムールチョウザメにおいて、hsd3b、cyp17a1、cyp17a2およびhsd17b12Lの働きによりプレグネノロン（P5）から17α, 20β-ジヒドロキシ-4-プレグネン-3-オン（DHP）が合成されることを示した。アムールチョウザメにおけるDHP産生を担う酵素をコードする遺伝子は、チョウザメ類より上位に位置するサクラマスやナイルティラピアと共通していたことから、条鰭類を通してDHP産生を担うステロイド合成酵素をコードする遺伝子は一貫していることを示した。卵成熟前後の卵濾胞におけるアムールチョウザメhsd3b、cyp17a1、cyp17a2およびhsd17b12LのmRNA発現動態を調べた。成熟期に黄体形成ホルモン（LH）の刺激によりアムールチョウザメhsd3b mRNA量が急増し、その後、 cyp17a1 mRNA発現の抑制およびcyp17a2 mRNA発現の促進が生じることで、P5から17OHPが産生されることを示唆した。17OHPが産生された後、hsd17b12L mRNA発現がLH刺激により誘導されDHPが産生されるという制御機構を予測した。また、アムールチョウザメhsd17b12L mRNAのLH刺激による発現誘導はサクラマスと異なり強くなく、アムールチョウザメcyp17a1 mRNA発現にメダカでみられるような急激な抑制はみられなかったことから、3β-HSDによるP4の産生調節がアムールチョウザメのDHP産生に重要であることを示唆した。さらに、アムールチョウザメにおいて、cyp17a1 mRNA発現の抑制およびhsd17b12L mRNA発現の誘導が卵成熟および排卵の誘導に極めて重要であることを示した。

Complete long cDNA alignment of hsd3b, cyp17a1, cyp17a2 and hsd17b12L was performed by enzyme activity analysis. The 17α, 20β-decapod-4-decapod-3-decapod (DHP) was synthesized by the following methods: HSD3b, CYP17a1, CYP17a2 and HSD17b12L. The DHP produces the enzyme in the upper part of the body, and the DHP produces the enzyme in the lower part. The mRNA expression of hsd3b, cyp17a1, cyp17a2 and hsd17b12L was modulated during the development of egg cells before and after maturation. During maturation, stimulation of luteal formation (LH) resulted in a rapid increase in hsd3b mRNA levels, followed by inhibition of cyp17a1 mRNA expression and promotion of cyp17a2 mRNA expression. hsd17b12L mRNA expression was detected after LH stimulation induced DHP production. The expression of hsd17b12L mRNA in response to LH stimulation is strongly regulated by the expression of cyp17a1 mRNA in response to LH stimulation. The inhibition of cyp17a1 mRNA expression and the induction of hsd17b12L mRNA expression are extremely important for egg maturation and ovulation induction.