脳内光受容体の光情報伝達機構が解く日周活動・光周性制御の謎

大脑光感受器的光信息传递机制解开昼夜活动和光周期控制之谜

基本信息

批准号：
04J04797
负责人：
増田智浩
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J04797/
关键词：
アユロドプシン性成熟光周性視床下部 In situハイブリダイゼーション cDNAクローニング Dio2 in situハイブリダイゼーションオプシン生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン蛍光免疫二重染色視索前野脳内光受容体アルギニンバソトシンラジオイムノアッセイ

项目摘要

脳内光受容体によって受容された光情報が甲状腺ホルモン脱ヨウ素酵素II型(Dio2)遺伝子の発現を誘導し,甲状腺ホルモンのthyroxineからtriiodothyronineへの転換が生殖腺発達のきっかけとなる,という鳥類と同様の生殖腺発達の光周性制御機構をアユなどの魚類も有することが予測されている.このモデルの魚類における妥当性を確認するため,短日繁殖型の魚類であるアユを主な対象として実験を行ってきた.昨年度はアユの脳からDio2のcDNAクローニングを行い,部分塩基配列を決定した.そこで今年度はDio2遺伝子がアユの脳内光受容体であるロドプシンを介した発現制御を受けているかをin situハイブリダイゼーションなどにより調べた.また,甲状腺ホルモン不活性化酵素であるDio3のcDNA部分塩基配列を決定し,Dio3についても同時に検討を行った.その結果,Dio2,Dio3のmRNAはアユ脳室壁のependymal cellに局在していることが判明した.この発現部位は脳内光受容分子であるロドプシンの発現が免疫組織化学により確認された視索前野とは異なる部位であった.また,生殖腺発達が促進される短日条件下と抑制される長日条件下で飼育したアユのDio2 mRNA量を比較したところ,短日条件下で長日条件下よりも有意に高い発現量を示した.Dio3 mRNA量は有意な変化を示さなかった.よって,短日繁殖型のアユにおいても光周情報はDio2発現の増加を介して性中枢に伝達されるものと結論された.また,Dio3の発現量が長日条件下と短日条件下で変動しないのは短日繁殖型動物の特徴である可能性がある.

据预测，诸如AYU之类的鱼具有性腺发育的光周期机制与鸟类相同，这表明脑光感受器收到的光质诱导甲状腺激素脱发酶II型（DiO2）基因的表达，以及甲状腺激素硫酮对tryroxine trigothers trigothers trigothers trigothyr s的转换。为了确认该模型在鱼类中的有效性，我们主要在短天的繁殖鱼Ayu上进行了实验。去年，我们从Ayu的大脑中克隆了DiO2 cDNA，并确定了部分核苷酸序列。今年，我们决定是否通过Ayu脑光受体Rhodopsin控制DIO2基因。通过原位杂交和其他研究研究了结果。确定了甲状腺激素灭活酶DiO3的cDNA部分核苷酸序列，并同时研究了DiO3。结果，发现将DiO2和DiO3的mRNA定位于Ayu心室壁的室系室细胞。该表达位点与跨前皮层不同，在该皮层中，通过免疫组织化学证实了脑中光淡氨酸蛋白的表达，一种光感受器分子。此外，当比较在促进性腺发育并抑制性腺发育的短天条件下饲养的Ayu的DiO2 mRNA量时，它在短日条件下的表达水平明显高于长期条件下的表达水平。 diO3 mRNA的量没有显着改变。因此，得出结论，即使在短期繁殖型Ayu中，光周期信息也会以短期繁殖Ayu的短期繁殖中传输到性中心。此外，在长期和短期条件下，DiO3的表达水平可能不会变化，这是短期繁殖类型动物的特征。