脊椎動物における温度依存型性決定初期因子、及び下流シグナルネットワークの解明

阐明脊椎动物温度依赖性早期性别决定因子和下游信号网络

• 批准号: 13J04135
• 负责人: 谷津 遼平
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The Graduate University for Advanced Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J04135/
• 关键词: 温度依存型性決定; TRP; TSD; アメリカアリゲーター; 温度依存性性決定; 環境依存型性決定; 性決定

採択者を中心とした日米の国際研究チームは米国原産のアメリカアリゲーターをモデルとして温度依存型性決定を解明すべく、共同研究を行った。ワニの全ての温度受容膜チャネル「TRP」のサブタイプを単離し、ワニのTRPチャネルをパッチクランプ法により機能解析した結果、雄の性決定温度領域と近い温度で閾値を示すTRPV4チャネルを見出した。性決定への関与を実証するため、TRPV4チャネル活性を制御する薬剤を発生時期の卵に直接塗布し、性分化への影響を調べた。その結果、雄になる温度で孵卵し、薬剤によりTRPV4チャネルの活性を抑制すると、精巣分化（雄化）に重要な遺伝子の発現が特異的に抑制され、雌化（卵巣化や卵管の発達など）した個体が認められた。さらに雌誘導温度で孵卵してTRPV4チャネルの活性化剤を塗布した場合、精巣分化に関与する遺伝子の発現が生殖腺で誘導された（雄化）。生殖腺の精巣への分化にはTRPV4が温度受容因子としての関与する重要な結果が得られた、研究成果を国際誌であるScientific Reportsに発表した（Yatsu et al., 2015）。研究成果は国内のみならず、海外でも30もの海外ニュースサイト等で報道され注目を集めた。雄および雌に発生する温度で孵卵し、いろいろな発生段階での生殖腺における遺伝子発現をRNAseqで網羅的に調べるため、性決定直前から性分化の期間中のトランスクリプトーム解析を行った。遺伝子発現の雌雄差を発生段階ごとに比較解析した結果、性決定に重要と思われる候補遺伝子を見出した。雌雄で発現の差がある興味深い遺伝子として、KDM6BやJARID2等のヒストン修復、UCP2等のエネルギー代謝、及びC/EBPA等の転写制御に関連する遺伝子を見出した。エピジェネティクスや代謝制御など広範囲の温度影響・細胞活動が性決定時期に重要であることが予測され、国際誌であるBMC Genomicsに発表した（Yatsu et al. , 2016）。

International research on the origin and temperature dependence of rice has been carried out in China. All temperature sensitive films are produced by TRP. The TRP is produced by TRP. The relationship between sex determination and sex differentiation is investigated. TRPV4 gene production activity is controlled. The effects of sex differentiation are modulated by direct coating during the development period. The results are as follows: male incubation temperature, inhibition of TRPV4 cell activity, specific inhibition of sperm differentiation (androgenesis), development of important embryos, feminization (oogenesis and development of oocytes), and individual recognition. In addition, when eggs are incubated at female-inducing temperatures and active agents of TRPV4 are applied, the expression of genes involved in sperm differentiation is induced in the gonads (masculinization). The important results of TRPV4 and temperature tolerance factors related to gonad sperm differentiation are reported in Scientific Reports of International Journal (Yatsu et al., 2015）。The research results are reported in China and overseas. The temperature of male and female development, incubation, reproduction, gonad development, RNAseq, regulation, sexual determination, and sexual differentiation are analyzed. The difference between male and female development stages is analyzed in comparison with the results and sex determination. The differences between male and female development have been found to be related to gene expression, gene repair of KDM6 B and JARID2, gene metabolism of UCP2, and gene expression of C/EBPA. The effects of temperature on metabolic regulation, prediction of critical timing of cell activity and development of BMC Genomics in International Journal (Yatsu et al. , 2016)

项目成果

Gonadal differentiation in reptiles exhibiting environmental sex determination.

爬行动物的性腺分化表现出环境性别决定。

• DOI: 10.1159/000358892
• 发表时间: 2014
• 期刊: Sexual Development
• 影响因子: 2.3
• 作者: Kohno;S.;Parrott;B. B.;Yatsu;R.;Miyagawa;S.;Moore;B. C.;I guchi;T.;and Guillette Jr;L. J.
• 通讯作者: L. J.

ミシシッピーワニにおける温度依存型性決定分子機構の解明

阐明密西西比鳄鱼温度依赖性性别决定分子机制

• 发表时间: 2014
• 作者: 谷津遼平;宮川信一;河野郷通;齋藤茂;荻野由紀子;勝義直;富永真琴;Louis J. Guillette Jr.; 井口泰泉;谷津 遼平
• 通讯作者: 谷津 遼平

RNA-seq analysis of the gonadal transcriptome during Alligator mississippiensis temperature-dependent sex determination and differentiation.

• DOI: 10.1186/s12864-016-2396-9
• 发表时间: 2016-01-25
• 期刊: BMC genomics
• 影响因子: 4.4
• 作者: Yatsu R;Miyagawa S;Kohno S;Parrott BB;Yamaguchi K;Ogino Y;Miyakawa H;Lowers RH;Shigenobu S;Guillette LJ Jr;Iguchi T
• 通讯作者: Iguchi T

サウスカロライナ医科大学(米国)

南卡罗来纳医科大学（美国）

温度でオスとメスが決まるミシシッピーワニの性決定の仕組みにはTRPV4チャネルが関与する

TRPV4通道参与密西西比鳄的性别决定机制，其中雄性和雌性由温度决定。