巨大淡水エビ（）におけるインスリン様アンドロゲン腺ホルモン遺伝子とインスリン様アンドロゲン腺ホルモン結合タンパク質遺伝子の調節関係の解明

Insight into the Regulatory Relationships between the Insulin-Like Androgenic Gland Hormone Gene and the Insulin-Like Androgenic Gland Hormone-binding Protein Gene in Giant Freshwater Prawns ().

• Guang Yang
• Zhijie Lu
• Zhendong Qin
• Lijuan Zhao
• Gan Pan
• Haiyang Shen
• Menglan Zhang
• Rishen Liang
• Li Lin
• Kai Zhang

抄録

巨大淡水エビ（）は、世界中でよく見かける。巨大淡水エビのオスの大きさはメスの大きさよりもはるかに大きい。そのため、その性分化の根底にある分子機構を理解することは、商業的にも科学的にも重要である。インスリン様アンドロゲン性腺ホルモン（IAG）は、巨大淡水エビの性分化に重要な役割を果たしています。これまでにもIAGは研究されてきましたが、IAGとその結合タンパク質パートナーであるインスリン様アンドロゲン性腺ホルモン結合タンパク質（IAGBP）との制御関係については、これまで研究されてきませんでした。 ここで、私たちは初めてフロム（）のクローンを作成し、その特徴を明らかにしました。トランスクリプトーム解析の結果、様々な組織でmRNAが検出され、アンドロゲン腺で最も多く発現していることが分かりました。興味深いことに、遺伝子の発現は孵化後 20 日目の幼虫の孵化期（LH20）から始まり、その後（20 日目の幼虫後期（PL20））に徐々に上昇していくことがわかりました。両遺伝子のレベルは成虫期にピークを迎えた。と-の関係をRNA干渉を用いてさらに解析した。その結果、二本鎖RNA（dsRNA）を注入することでIAGBPの転写が有意に減少し、-dsRNAを注入することでIAGBPタンパク質のmRNA量と翻訳が有意に減少した。これらの結果から、IAGBP が IAG シグナルに関与していることが明らかになりました。さらに、本研究の結果は、(IAG と IAGBP)-IAG 受容体シグナル伝達機構が .NET に存在しているという仮説を支持するものである。これらの結果は、今後の .NET の性の決定に関する研究に重要な情報を提供するものと考えられる。

Giant freshwater prawns () are commonly found throughout the world. The size of the male giant freshwater prawn is much larger than that of the female. Therefore, understanding the molecular mechanism that underlies the sexual differentiation of is of both commercial and scientific importance. Insulin-like androgenic gland hormone (IAG) plays a key role in the differentiation of sex in . Although IAG has been investigated, the regulatory relationship between IAG and its binding protein partner, the insulin-like androgenic gland hormone-binding protein (IAGBP), has not been studied in . Here, we cloned and characterized the from () for the very first time. Transcriptomic analysis showed that mRNA was detected in a wide array of tissues with the highest expression found in the androgenic gland. The importance of in male development was further demonstrated by an increase in transcripts during the development of the androgenic gland and was only highly transcribed in the androgenic gland of . Interestingly, we found that the gene expression started during the 20th-day larva after hatching stage (LH20), followed (20th-day post-larval stage, PL20) by a gradual elevation of levels. The levels of both genes peaked at the adult stage. The relationship between - and - was further analyzed using RNA interference. The injection of double-stranded RNA (dsRNA) significantly reduced the transcription of , while the amount of mRNA and the translation of IAGBP protein was significantly reduced by the injection of - dsRNA. These results revealed that IAGBP is involved in IAG signaling. Furthermore, our data supports the hypothesis that (IAG and IAGBP)-IAG receptor signaling schemes exist in . Our results will provide important information for the further study of determining the sex of .