メダカノンコーディングRNAから翻訳されるペプチドによる行動制御機構解析

横井 佐織

北海道大学大学院・薬学研究院　助教

研究室HP

ポストゲノム時代に行われた大規模シークエンス解析によって、ヒトやマウスを含む脊椎動物のゲノムからは大量のノンコーディングRNAが転写されていることが明らかとなった。しかしながら過去数年の間に、従来ノンコーディングRNAと考えられていた転写産物から既知の機能ドメインを持たない新規ペプチドが翻訳されている例が、次々と報告されるようになってきた。私たちはメダカの神経系で特異的に発現する機能性ノンコーディングRNAを同定する過程で、LOC105354516と呼んでいたノンコーディング転写産物が、ゼブラフィッシュでZwilling (Zwi)として報告されていた機能未知ペプチドをコードしていること、また、Zwiと相同性を持たない新規ペプチドもコードしていることを見出した。ゼブラフィッシュのZwiは稚魚のミエリン発現細胞で発現しているが、メダカのZwi (oZwi) は神経細胞及び新生ニューロン産生領域でも強い発現が見られ、異なる機能を担っていると考えられる。これまでの予備的な解析により、oZwiの変異体は不安様行動の増大、性的モチベーションの低下といった行動異常を示すことが明らかとなっており、oZwiはメダカにおいて社会性行動の制御に関わっていることが予想される。本研究ではoZwiがコードする2種類のペプチドの発現パターンとそれらが形成する分子複合体を同定し、新規機能ペプチドによる動物の行動制御機構を解明することを目指す。

  1. Watanabe Y, Okuya K, Takada Y, Kinoshita M, Yokoi S, Chisada S, Kamei Y, Tatsukawa H, Yamamoto N, Abe H, Hashimoto H, Hitomi K. Gene disruption of medaka (Oryzias latipes) orthologue for mammalian tissue-type transglutaminase (TG2) causes movement retardation. Journal of biochemistry 168(3), 213-222 (2020)
  2. *Yokoi S, Naruse K, Kamei Y, Ansai S, Kinoshita M, Mito M, Iwasaki S, Inoue S, Okuyama T, Nakagawa S, Larry J-Y, Takeuchi H. Sexually dimorphic role of oxytocin in medaka mate choice. PNAS 117(9), 4802-4808 (2020)
  3. Komatsu T, Yokoi S, Fujii K, Mito M, Kimura Y, Iwasaki S, Nakagawa S. UPA-seq: prediction of functional lncRNAs using differential sensitivity to UV crosslinking. RNA (New York, N.Y.) 24(12), 1785-1802 (2018)
  4. Watakabe I, Hashimoto H, Kimura Y, Yokoi S, Naruse K, Higashijima S. Highly efficient generation of knock-in transgenic medaka by CRISPR/Cas9-mediated genome engineering. Zoological Letters 4(1), 3 (2018)
  5. Okuyama T, *Yokoi S, *Takeuchi H. Molecular basis of social competence in medaka fish. Development, growth & differentiation 59(4), 211-218 (2017)
  6. Isoe Y, Konagaya Y, Yokoi S, Kubo T, Takeuchi H. Ontogeny and Sexual Differences in Swimming Proximity to Conspecifics in Response to Visual Cues in Medaka Fish. Zoological Science 33(3), 246-254 (2016)
  7. Yokoi S, Ansai S, Kinoshita M, Naruse K, Kamei Y, Larry J-Y, Okuyama T, Takeuchi H. Mate-guarding behavior enhances male reproductive success via familiarization with mating partners in medaka fish. Frontiers in zoology 13, 21-21 (2016)
  8. Yokoi S, Okuyama T, Kamei Y, Naruse K, Taniguchi Y, Ansai S, Kinoshita M, Larry J-Y, Takemori N, Kubo T, Takeuchi H. An essential role of the arginine vasotocin system in mate-guarding behaviors in triadic relationships of medaka fish (Oryzias latipes). PLoS genetics 11(2), e1005009 (2015)
  9. Okuyama T, Yokoi S, Abe H, Isoe Y, Suehiro Y, Imada H, Tanaka M, Kawasaki T, Yuba S, Taniguchi Y, Kamei Y, Okubo K, Shimada A, Naruse K, Takeda H, Oka Y, Kubo T, Takeuchi H. A neural mechanism underlying mating preferences for familiar individuals in medaka fish. Science (New York, N.Y.) 343(6166), 91-4 (2014)
  10. Sakai N, Iwata R, Yokoi S, Rebecca A-B, Jon C, Tomioka M, Iino Y. A Sexually Conditioned Switch of Chemosensory Behavior in C. elegans. PLOS ONE 8(7), (2013)
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