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太平洋アワビ（Haliotis discus hannai）におけるAPGWamideの発現プロファイルと生殖制御
Expression profile and reproductive regulation of APGWamide in Pacific abalone (Haliotis discus hannai).
PMID: 29679684 DOI: 10.1016/j.cbpa.2018.04.005.
抄録
中枢神経系の神経ペプチドは脊椎動物の生殖活動を制御している。軟体動物の神経節に発現する神経伝達物質であるAla-Pro-Gly-Trp-NH（APGWamide）は、性成熟と生殖を制御している。軟体動物の性行動制御や配偶子細胞の成熟におけるAPGWamideの役割を明らかにするために、APGWamide前駆体（Hdh-APGWamide）のcDNAをクローニングし、太平洋アワビHaliotis discus hannaiにおける転写産物の時空間的発現を調べた。その結果、前駆体の222アミノ酸配列は、腹足動物APGWamide前駆体の典型的な特徴を有していた。系統解析の結果、Hdh-APGWamideは他の二枚貝APGWamide前駆体と一緒に分類され、二枚貝のAPGWamide前駆体とは別系統を形成していることが明らかになった。Hdh-APGWamide mRNAは雌雄ともに神経節で高発現していた。雌では、3つの神経節（胸側足底神経節、PPG、枝状神経節、大脳神経節）で未成熟動物と成熟動物で同様の発現を示したが、雄では成熟時にPPGのみで高発現した（P<0.05）。APGWamideまたは5-ヒドロキシトリプタミン（10M）のインビボ注射は、成熟したオスの産卵頻度と放出された精子細胞の数を増加させ（P<0.05）、一方、10M以上の濃度は、完全に発達した培養卵母細胞の生殖小胞の破壊を強化した（P<0.05）。このように、HaliotidaeのAPGWamide前駆体遺伝子の系統分岐は、軟体動物門下の他の分岐とは分離されており、この遺伝子は神経節特異的な発現を示し、Haliotis spp.の両性において最終成熟と産卵を誘導する可能性を示唆している。
Neuropeptides in the central nervous system regulate reproductive activities in vertebrates. Ala-Pro-Gly-Trp-NH (APGWamide), a neuromediator expressed in the neural ganglia of mollusks, controls sexual maturation and reproduction. To clarify the role of APGWamide in sexual behavior regulation and gamete cell maturation in mollusks, we cloned the cDNA of APGWamide precursor (Hdh-APGWamide) and examined the spatiotemporal expression of the transcript in the Pacific abalone Haliotis discus hannai. The 222-amino acid sequence of the precursor deduced from the cDNA sequence showed typical features of gastropod APGWamide precursors. Phylogenetic analysis revealed that Hdh-APGWamide is classified with other gastropod APGWamide precursors, which form a separate branch from those of the bivalves. Hdh-APGWamide mRNA was highly expressed in the neural ganglia in both sexes. In females, the three ganglia (pleuro-pedal ganglion, PPG; branchial ganglion, and cerebral ganglion) showed similar expression in immature and mature animals, whereas in males, the level in the PPG only was higher at maturity (P < 0.05). In vivo injection of APGWamide or 5-hydroxytryptamine (10 M) increased the frequency of spawning and the number of released sperm cells by mature males (P < 0.05), while concentrations above 10 M enhanced germinal vesicle breakdown in fully developed cultured oocytes (P < 0.05). Thus, the phylogenetic branch of the APGWamide precursor gene in Haliotidae was separate from the other branches under the phylum Mollusca, and this gene exhibited ganglion-specific expression, indicating that it may induce final maturation and spawning in both sexes of Haliotis spp.
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