ニホンウナギを用いた魚類の成長と初期成熟の分子レベルでの関係解明

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体の成長と性成熟の間には、非常に深い相関関係がある。魚類では、ある程度成長すると性成熟が開始されるとともに成長が遅滞する。特に養殖魚では、成熟により養殖効率の低下を引き起こす事が問題となっている。本研究では、ニホンウナギを用いて、成長ホルモン(GH)をはじめとする、成長にかかわる内分泌因子と成熟との関係の詳細を、分子・細胞レベルで明らかにし、養殖魚の成熟抑制法の開発の基礎的知見とすることを目的として行なった。本研究では、これまでにニホンウナギよりIGF結合タンパク(IGF-BP)1、2、3および5のcDNAをクローニングし、精子形成に伴う精巣内での各遺伝子の発現量の変化を解析した。その結果、各IGFBPsが精子形成のステージに特異的に発現していることを明らかとした。そこで本年度は、まず、GHなどの成長関連因子と精子形成過程の直接的な関係を分子レベルで解析するために、インシュリン様成長因子I(IGF-I)、IGF結合タンパク(IGF-BP)およびIGF受容体(IGFR)のcDNAクローンを基にしてこれらIGFBPs、IGFRおよびIGF-Iの組換えタンパク質を作成し、それぞれのタンパク質に対する特異抗体を作成した。また、in situハイブリダイゼーションによりIGFBPsおよびIGFR遺伝子の精巣内での局在を解析した。その結果、IGF-BP2は生殖細胞に発現しており、IGF-B1,IGF-B3,IGF-B5体細胞での発現は、IGF-BPの種類によって異なっていた。また、IGFRは生殖細胞と体細胞両方に発現していた。これらのことから、IGF-BP1,2,3,5およびIGFRは精子形成過程で生殖細胞および体細胞で合成され、IGFの機能を調節している可能性が示唆された。