時計遺伝子とメラトニンによるGnIH遺伝子の発現制御機構

时钟基因和褪黑激素对GnIH基因表达的控制机制

• 批准号: 12F02082
• 负责人: 筒井 和義
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02082/
• 关键词: 生殖; 脳ホルモン; GnIH; 発現制御機構; 時計遺伝子; メラトニン; GnIHニューロン細胞

従来の研究により、時計遺伝子やメラトニンが動物の生理状態や行動のリズムを制御することは分かっているが、その分子機構は不明である。本研究は、動物の生殖を制御する重要な新規脳ホルモンであるGnIH (gonadotropin-inhibitory hormlone)に着目して「時計遺伝子とメラトニンによるGnIH遺伝子の発現制御機構」を目的として研究を実施した。1)時計遺伝子によるGnIH発現の制御機構1-1)時計遺伝子の一つであるCry1/2の欠損マウス(Cry-nullマウス)でのGnIHの発現が正常マウスと比べて昼の時間帯に著しく増加することを明らかにした。1-2) GnIHニューロンには様々な時計遺伝子が発現していることをラット視床下部由来の細胞株(GnIHニューロン細胞株、rHypoE-23)を用い確認した。1-3) GnIH遺伝子上流に複数存在する時計遺伝子の作用部位であるE-box配列の機能をプロモーターアッセイにより調べた結果、時計遺伝子によるGnIH発現変動は直接E-boxを介した制御機構ではないことが分かった。1-4)体内時計の働きを制御する視交叉上核(SCN)から分泌される血管作動性腸管ペプチド(VIP)の受容体がGnIHニューロンに発現していることを明らかにし、VIPはGnIHニューロン細胞内でcAMP系のシグナルカスケードを活性化させることを明らかにした。2)メラトニンによるGnIH発現の制御機構2-1)メラトニン合成能のあるC3Hマウスではメラトニン合成能のないC57BLマウスに比較してGnIHの発現が著しく高いことを明らかにした。2-2) rHypoE-23細胞株にはメラトニン受容体が存在することを明らかにした。2-3)メラトニン受容体のシグナルカスケードの解析するためにrHypoE-23細胞株を用いレポーターアッセイ(CRE, sRE, NFAT-RE)を行った。

先前的研究表明，时钟基因和褪黑激素控制动物生理状态和行为的节奏，但它们的分子机制尚不清楚。这项研究的重点是GNIH（促性腺激素抑制性角质），这是一种重要的新型脑激素，可调节动物繁殖，并以“通过时钟基因和褪黑激素控制GNIH基因的表达的机制”进行。 1）时钟基因的GNIH表达的调节机制1-1）我们发现，与正常小鼠相比，在白天，cry1/2（Cry-null小鼠）缺乏CRY1/2（Cry-null小鼠）的GNIH表达显着增加。 1-2）证实，使用源自大鼠下丘脑的下丘脑（GNIH神经元细胞系，RhypoE-23）的细胞系在GNIH神经元中表达各种时钟基因。 1-3）通过启动子测定研究了E-Box序列的功能，该功能是GNIH基因上游的多个时钟基因的作用位点，发现由时钟基因引起的GNIH表达波动不直接由E-box直接控制。 1-4）我们揭示了从肌张力核能（SCN）分泌的血管活性肠肽（VIP）的受体在GNIH神经元中表达了调节内部时钟功能的受体，而VIP激活了GNIH神经元细胞中cAMP系统的信号级联。 2）通过褪黑激素2-1）表明，与具有褪黑激素合成能力的C57BL小鼠相比，具有褪黑激素合成能力的C3H小鼠的GNIH表达机制明显更高。 2-2）我们已经透露褪黑激素受体存在于RhypoE-23细胞系中。 2-3）为了分析褪黑激素受体的信号级联反应，使用Rhypoe-23细胞系进行了报告基因测定（CRE，SRE，NFAT-RE）。

项目成果

Molecular evolution of Kiss2 genes and peptides in vertebrates

脊椎动物 Kiss2 基因和肽的分子进化

• DOI: 10.1210/en.2012-2267
• 发表时间: 2013
• 期刊: Endocrinology
• 影响因子: 4.8
• 作者: T. Osugi;N. Ohtaki;Y. Sunakawa;Y. L. Son;M. Ohkubo;M. Iigo;M. Amano;K. Tsutsui
• 通讯作者: K. Tsutsui

Central and direct regulation of testicular activity by gonadotropin-inhibitory hormone and its receptor.

• DOI: 10.3389/fendo.2014.00008
• 发表时间: 2014
• 期刊: Frontiers in endocrinology
• 影响因子: 5.2
• 作者: Ubuka T;Son YL;Tobari Y;Narihiro M;Bentley GE;Kriegsfeld LJ;Tsutsui K
• 通讯作者: Tsutsui K

総説 : 「ニューロペプチド-update」生殖腺刺激ホルモン放出抑制ホルモン

评论：“神经肽更新”促性腺激素释放抑制激素

• 发表时间: 2012
• 期刊: 中外医学社 Clinical Neuroscience
• 作者: 筒井和義;大杉知裕;戸張靖子;孫ユリ;産賀崇由;筒井和義
• 通讯作者: 筒井和義

総説 : 生殖を制御する新規脳ホルモンGnIHの起源と分子進化

综述：GnIH（一种控制生殖的新型脑激素）的起源和分子进化

• 发表时间: 2012
• 期刊: 比較内分泌学
• 作者: 筒井和義;大杉知裕;戸張靖子;孫ユリ;産賀崇由
• 通讯作者: 産賀崇由

Discovery of gonadotropin-inhibitory hormone (GnIH) and advancement of avian neuroendocrirtology

促性腺激素抑制激素（GnIH）的发现和禽类神经内分泌学的进展

• 发表时间: 2012
• 作者: K. Tsutsui;G.E. Bentley;T. Ubuka;V.S. Chowdhury;G. Bedecarrats;P.J. Sharp;J.C. Wingfield
• 通讯作者: J.C. Wingfield