特任教授
長濱 嘉孝助教（個別研究）
大野 薫
博士研究員
酒井 章衣
司馬 桂君
柴田 安司
宇佐美 剛志PAUL, Bindhu
周 林燕
技術支援員
高木 千賀子メダカ性決定遺伝子 (DMY) の染色体マッピングと魚類の配偶子形成を誘起する３種の性ホルモン柴田 恵美子
（個別研究）
原 郁代

多くの脊椎動物では、性は受精時における性染色体の組合せで決定され、その遺事務支援員

伝的シグナルにしたがって未分化生殖腺は精巣と卵巣に分化する。配偶子 ( 精子嶋田 ゆうと卵 ) はこれら 2 つの生殖腺の体細胞でつくられる性ホルモンの働きで形成される。生殖生物学研究部門では、性決定遺伝子の探索、生殖腺の性分化カスケード、さらには精巣と卵巣における性ホルモンによる配偶子形成の制御メカニズムについて研究を進めている。研究対象としては、卵生から胎生まで様々な生殖様式を示し , 性・生殖研究に優れた生物モデルとなる魚類を用いている。また、サンゴ
礁域に棲息する性転換魚を用いて、性転換や性的可塑性の分子メカニズムに関する研究も推進している

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生殖生物学研究部門
オスとメスができる仕組み

http://www.nibb.ac.jp/repbio/
形成誘起ホルモン (11- ケトテストステロン )、卵形成誘起魚類の性 ( オスとメス ) はヒトなどと同様に Y 染色体上のホルモン ( エストラジオール -17 β )、精子・卵成熟誘起ホ性決定遺伝子が重要な役割を果たす。我々は 2002 年にヒルモン (17 α , 20 β - ジヒドロキシ -4- プレグネン -3- オン )トの SRY に続く脊椎動物で 2 番目となるメダカの性決定遺を同定することに成功した。特に、卵成熟誘起ホルモンを世伝子 DMY を発見した ( 新潟大学・酒泉 満教授との共同研究 )界に先駆け発見したことを契機として、卵成熟誘起の制御機( 図 1)。驚いたことに、SRY と DMY の遺伝子構造はまった構について脊椎動物 ( 魚類 ) と無脊椎動物 ( ヒトデ ) をモデ

く異なるばかりでなく、DMY は 20 種に及ぶメダカ属でもルとして研究を行ってきた。その結果、卵成熟は 3 種の因わずか 2 種でのみ存在することがわかった。メダカを用い

子 (1 次因子 - 生殖腺刺激ホルモン GtH、2 次因子 - 卵成熟た研究から、性決定遺伝子の著しい多様性がはじめて実証さ誘起ホルモン MIH、3 次因子 - 卵成熟促進因子 MPF) が順れたわけである。一方、性決定遺伝子の有無で誘導される性序よく生成、分泌、作用することにより起こることを明らか分化カスケードに関わる遺伝子・因子群の脊椎動物間での保にした (3 ステップモデル )( 図 2)。このうち 1 次因子と 2存性は比較的高い。しかし、それらの発現時期や作用は必ず次因子については構造と活性に種特異性があるが、3 次因子しも種間で共通ではない。我々は現在、DMY のターゲットである MPF の活性は種を超えて共通である。現在、無脊椎遺伝子の探索、卵巣分化に決定的な役割を果たすエストロゲ

動物ではじめて化学構ンの作用機構、さらには研究が遅れている脳の性分化 / 性差造が決定されたヒトデについての研究を推進している。

GtH( 分子量 4737 のインシュリン様神経ペプチド ) の機能を明らかにするための研究が図 1. メ ダ カ 遺 伝 的 XX（上）、 遺 伝 的 XY（ 中 ）、DMY を導入された遺伝的XX（下）行われている ( 東京学芸大学・三田雅敏教授との共同研究 )。
図 2. ヒトデと魚類における卵成熟誘起機構の普遍性

サンゴ礁に生息する熱帯魚の仲間には成体でも性転換する種が多い。なかでも、オキナワベニハゼはハーレム内の社会構造の変化により同一個体が双方向に性転換する珍しい魚である。この興味ある現象を実験水槽内で再現することができることから、分子レベルの研究が少ない「性の可塑性」の分子メカニズムを解析する優れた実験系となる。我々の最近の研究から、この魚は社会構造の変化を視覚 / 脳で直ちに感知し、数分で性行動、数時間で生殖腺での遺伝子発現パターンを変化させることがわかった。我々は引き続き、これら一連の性転換過程で脳が果たす役割について遺伝子レベルの研究を行っている。

精子と卵ができる仕組み
精子と卵は脳下垂体から分泌される生殖腺刺激ホルモン(FSH と LH) の作用のもとに生殖腺の体細胞で生成される性ホルモンの働きでつくられる。我々はこれまでに魚類の精子特任教授
長濱 嘉孝

参考文献

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2. Tanaka, M., Kinoshita, M., Kobayashi, D., and Nagahama, Y. (2001).
Establishment of medaka (Oryzias latipes) transgenic lines with theexpression of green fluorescent protein fluorescence exclusively ingerm cells: A useful model to monitor germ cells in a live vertebrate.
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3. Matsuda, M., Nagahama, Y., Shinomiya, A., Sato, T., Matsuda, C.,
Kobayashi, T., Morrey, C.E., Shibata, N., Asakawa, S., Shimizu, N.,
Hori, H., Hamaguchi, S., and Sakaizumi, M. (2002). A Y-specific, DMdomain gene, DMY, is required for male development in the medaka(Oryzias latipes). Nature 417, 559-563.
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5. Matsuda, M., Shinomiya, S., Kinoshita, M., Suzuki, A., Kobayashi,T., Paul-Prasanth, B., Lau, E.L., Hamaguchi, S., Sakaizumi, M.,
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助教
大野 薫（個別研究）

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