勝 義直 (カツ ヨシナオ)

理学研究院 生物科学部門 生殖発生生物学分野教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(理学), 総合研究大学院大学(総研大)
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 00332180
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 分子進化
  • 種特異性
  • 性ホルモン受容体
  • 分化
  • 細胞分裂
  • 性ホルモン
研究分野
  • ライフサイエンス, 発生生物学
  • ライフサイエンス, 形態、構造, 比較内分泌学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
学歴
  • 1982年, 山口大学, 理学部, 生物学科, 日本国
  • 総合研究大学院大学(総研大), 生命科学研究科, 分子生物機構論専攻, 日本国

研究活動情報

■ 論文
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 生命科学研究, 2024年, 修士課程, 生命科学院
  • 生命システム科学概論, 2024年, 修士課程, 生命科学院
  • 生命科学実習, 2024年, 修士課程, 生命科学院
  • 生殖発生機構学特論, 2024年, 修士課程, 生命科学院
  • 生命科学論文講読Ⅰ, 2024年, 修士課程, 生命科学院
  • 細胞生物学概論, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 生命科学論文講読Ⅱ, 2024年, 修士課程, 生命科学院
  • 科学・技術の世界(1単位), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 生命科学特別研究, 2024年, 博士後期課程, 生命科学院
  • 生物学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 生命科学文献講読, 2024年, 博士後期課程, 生命科学院
  • 生殖発生生物学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 機能生物学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 細胞生物学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 人間と文化, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 細胞生物学Ⅲ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 基礎形態学実習, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 基礎形態学実習, 2024年, 学士課程, 理学部
■ 所属学協会
  • 日本生殖内分泌学会
  • 日本比較内分泌学会
  • 日本動物学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 肉鰭類の副腎ステロイド受容体の解析
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    勝 義直
    本研究は、「肉鰭類の副腎ステロイド受容体の解析」を目的として実施されています。ステロイドホルモン受容体は、核内受容体遺伝子スーパーファミリーに属しているホルモン依存的な転写制御因子です。そして、2つのグループである「性ステロイドホルモン受容体」と「副腎ステロイドホルモン受容体」に大別することができます。このうち「副腎ステロイドホルモン受容体」は、ヒトでは代謝・電解質制御・免疫など広範囲の生理作用に関与していることが分かっています。それでは、ヒトが持つステロイドホルモン受容体は生物進化においてどの生物の段階から出現したのでしょうか。また、ヒトで認められる受容体の生理的機能はどの生物でも同じなのでしょうか。このようなステロイドホルモン受容体それ自身と受容体が有する生理機能の成立に関わる根本的な問いかけの答えは今もって得られていません。以上のことを踏まえて、脊椎動物の進化の指標となる生物からのステロイドホルモン受容体遺伝子の単離と受容体タンパク質の機能解析を行います。特に肉鰭類であるハイギョやシーラカンスに着目しステロイドホルモン受容体の解析を進めます。


    一般的に副腎ステロイドホルモン受容体は糖質コルチコイド受容体と鉱質コルチコイド受容体の2種類が知られています。本年度は、脊椎動物の進化の指標動物である肉鰭類のハイギョから私たちのグループが単離に成功した副腎ステロイドホルモン受容体である糖質コルチコイド受容体をもちいて、様々なステロイドに対する応答を調べました。その結果、ハイギョの糖質コルチコイド受容体は、別のタイプの副腎ステロイド受容体である鉱質コルチコイド受容体のリガンド(アルドステロン)に強く応答することが判明しました。この結果は、副腎ステロイド受容体の分子進化と適応に関するこれまで知られていない重要な知見を提供するものです。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K05839
  • ステロイドホルモン受容体タンパク質の機能進化の解明
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2019年04月01日 - 2022年03月31日
    勝 義直; 漆谷 博志
    本研究は、「ステロイドホルモン受容体タンパク質の機能進化の解明」を目的として実施されています。ステロイドホルモン受容体は、核内受容体遺伝子スーパーファミリーに属しているホルモン依存的な転写制御因子です。そして、2つのグループである「性ステロイドホルモン受容体」と「副腎ステロイドホルモン受容体」に大別することができます。このうち「副腎ステロイドホルモン受容体」は、ヒトでは代謝・電解質制御・免疫など広範囲の生理作用に関与していることが分かっています。それでは、ヒトが持つステロイドホルモン受容体は生物進化においてどの生物の段階から出現したのでしょうか。また、ヒトで認められる受容体の生理的機能はどの生物でも同じなのでしょうか。このようなステロイドホルモン受容体それ自身と受容体が有する生理機能の成立に関わる根本的な問いかけの答えは今もって得られていません。以上のことを踏まえて、脊椎動物の進化の指標となる生物からのステロイドホルモン受容体遺伝子の単離と受容体タンパク質の機能解析を行い、「ステロイドホルモン受容体タンパク質の機能進化の解明」を目指しています。
    本年度は、脊椎動物の進化の指標動物である軟骨魚類から「副腎ステロイドホルモン受容体遺伝子」の単離を試み、高等脊椎動物で認められる2種類の副腎ステロイドホルモン受容体である「鉱質コルチコイド受容体」と「糖質コルチコイド受容体」という2種類のcDNAの単離に成功しました。さらに、鉱質コルチコイド受容体に関しては、様々なステロイドホルモンに対する応答性を詳細に調べ、他の脊椎動物との比較、およびタンパク質のドメイン構造の機能についても解析を進めました。また、遺伝子発現解析を行い、生殖腺における高発現を見出しました。この結果は、これまで知られていない新たな機能を示唆する重要な知見を提供するものです。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 19K06734
  • 生物進化に伴う副腎ステロイド受容体の機能進化の解明
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2014年 - 2016年
    勝 義直
    副腎ステロイド受容体は、副腎皮質から分泌される副腎ステロイドと結合して動物の内分泌の恒常性維持の機構に関与している。しかし、高等脊椎動物で認められる副腎ステロイド受容体による内分泌恒常性維持機構は生物進化のどの段階から出現したのかは未だ不明である。本研究課題は、生物進化における副腎ステロイド受容体遺伝子の出現と機能獲得のプロセスの解明を目指した。その結果、ガーやチョウザメという古代魚の進化段階からヒトと同様に副腎ステロイド受容体遺伝子を持つこと、また機能的にもヒトの受容体と同等の能力を有することを明らかにした。以上の成果は副腎ステロイド受容体の分子進化を解明する上で重要な手がかりとなる。
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 26440159
  • 生物進化に伴うエストロゲン受容体の遺伝子重複と機能獲得の解明
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2011年 - 2013年
    勝 義直
    女性ホルモンであるエストロゲンは、脊椎動物の生殖活動の基盤となるステロイドホルモンである。本研究課題は、このエストロゲンの受容体である「エストロゲン受容体」が生物進化のどの段階から出現したのか、リガンド依存的な転写制御因子としての機能はどのように獲得されたのか、というエストロゲン受容体の成立に関わる根本問題を解決する為に行われている。平成23年度は生物進化の分岐点に位置する無顎類であるヤツメウナギと軟骨魚類であるゾウギンザメからエストロゲン受容遺伝子の単離を試みた。これまでに脊索動物であるヤツメウナギからエストロゲン受容体遺伝子の単離に成功しているが、リガンドであるエストロゲンとは結合できず、従って転写活性化能を持っていないことが判明している。そこで、平成23年度はまず最も下等な脊椎動物であると考えられている無顎類のヤツメウナギからエストロゲン受容体遺伝子の単離を試みた。その結果、ヤツメウナギは高等脊椎動物が2種類のエストロゲン受容体を持つのと同様に、2種類のエストロゲン受容体遺伝子を持っていることを世界に先駆けて確認した。それに引き続き、軟骨魚類であるゾウギンザメからも2種類のエストロゲン受容体遺伝子の単離に成功した。これらの結果は、生物が脊椎動物へと進化した際に遺伝子重複によって2種類のエストロゲン受容体が出現したことが示唆される。これまで高等脊椎動物が持つ2種類のエストロゲン受容体遺伝子は生物進化のどの段階で起こった出来事であるのかは、不明であったが今回の結果は脊椎動物への進化と同時に起こったことを物語っており、遺伝子出現という一つの謎が解明されたことを意味すると考えている。
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 23570067
  • アメリカワニを用いたハ虫類における内分泌かく乱物質の生殖影響に関する基礎的研
    科学研究費助成事業
    2009年 - 2011年
    太田 康彦; 勝 義直; 竹内 崇師; 井口 泰泉
    温度依存性の性分化を示すアメリカンアリゲーターの温度感受性期間における生殖腺・生殖輸官系の組織形態アトラスを作成するとともに性ホルモン受容体の発現と局在を明らかにした。さらに温度感受性に関係する因子(主としてヒートショックタンパク質とミュラー管退縮ホルモン)を分子生物学的に同定して、ワニにおける性分化機構の一端を証明した。これらの結果は内分泌かく乱物質のハ虫類における生殖影響評価に貢献すると思われる。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 鳥取大学, 21510068
  • 性ホルモン受容体の分子進化
    科学研究費補助金
    2008年 - 2010年
    性ホルモン受容体は、進化上いつから存在するのか、DNAとの結合能力やホルモンとの結合能力は、どの生物段階から備わったのかを調べる。
    競争的資金
  • 爬虫類の性決定・性分化の分子機構解析
    科学研究費助成事業
    2005年 - 2006年
    勝 義直; 井口 泰泉
    爬虫類である全てのワニ類と大部分のカメ類の性決定は、環境要因(外気の温度)によって決定する事が分かっている。しかし、この性染色体によらない温度依存的性決定の分子機構については、ほとんどわかっていない。本研究は、この爬虫類の性決定・性分化の分子機構を解析することを目的として行なわれた。本年度は、温度と密接に関連する遺伝子の候補として、熱ショックタンパク類の関連遺伝子のクローニングを行なった。これまでの研究からも予想されたが、鳥類のHSPとの相同性が高いと言う事が判明した。さらに、ワニは初期発生の一定の時期(ステージ19から24まで)の温度が重要で、この時期に性が決定する事が分かっている。オスになる温度、メスになる温度でそれぞれ処理した初期胚から生殖腺を摘出し、今回得られたHSP群の発現パターンを調べたところ、いずれのHSPもすでにステージ19から発現している事がわかった。さらに、その発現量は発生にしたがって増減することはなく、ほぼ一定のままであった。また、オスとメスでの差は観察できなかった。この結果は、温度依存性の性決定機構をもつワニでは、その性決定にはHSPは関与しないのではないかということを示唆している。しかし、メスへの分化に必要と考えられているエストロゲン受容体のか活性化機構にはHSPが関連することも知られているので、今後、さらに局在などを調べ性決定とHSPの関連を詳細に調べる必要があると考えている。さらに、オスへの分化に必要だと考えられる、抗ミュラー管ホルモン(AMH)遺伝子の全長のクローニングに成功した。また転写調節領域の単離も完了しており、今後どのように温度からの刺激がどのようにAMHの発現調節に繋がっていくのかを解析していく予定である。
    日本学術振興会, 特定領域研究, 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設), 17052032
  • ミジンコ(Daphnia Magna)遺伝子の網羅的解析
    科学研究費助成事業
    2003年 - 2003年
    勝 義直; 井口 泰泉; 渡邉 肇
    動物プランクトンであるミジンコは生態系の中でももっとも下位に位置し、生態系において非常に重要な位置を占めている。またミジンコは、その生活環の全てを水中で過ごすことから、環境の指標としても重要な生物であり、長年、環境や毒性の評価などにおいて、世界中の研究室で利用されてきている。特に近年、地球環境の重要性が認識されるにつれ、環境指標の生物としての重要性を増してきている。
    ところが、ミジンコの重要性が認識されてきているにもかかわらず、その遺伝子情報は驚くほど乏しい。例えばNCBIのデータベースでは、Daphniaで登録されている遺伝子はわずか271遺伝子でその大半がリボソーマルRNAとヘモグロビン遺伝子であり、実際にアノーテーションされている遺伝子は数種類に過ぎない。様々な生物種のゲノムやEST情報が読まれているなかで、環境の指標として今後重要性を増して行くであろうミジンコにおけるこの遺伝子情報は皆無に近いといえる。
    そこで本研究では、ミジンコについての基本的な遺伝情報を取得することを目的として、まずEST解析を行い、データの収集と解析を行った。この際の非常に大きな特色は、通常単為生殖をしているために作出が困難なオスのミジンコについての解析も行う点であった。我々は今まで報告のなかった100%のオスを作出する条件を見出しており、この条件により処理したミジンコからライブラリーを構築し、その遺伝子情報を解析することにより、通常発現している遺伝子の概要を把握すると同時に、生殖や性差に関連した遺伝子情報も取得した。
    日本学術振興会, 特定領域研究, 岡崎国立共同研究機構, 15011259
  • 魚類、両生類、哺乳類の不可逆化の臨界期探索
    科学研究費助成事業
    2002年 - 2003年
    井口 泰泉; 大迫 誠一郎; 勝 義直; 渡邉 肇
    工業化時代の始まりと共に環境に放出された化学物質は野生生物の健康に大きな脅威となっており、それは現在も続いている。今までの環境問題は、致死作用、ガン化あるいは奇形といった健康影響のみに焦点が当てられてきた.しかし、最近見出された多くの事例から、内分泌撹乱と言った今までにはなかった新たな観点からの研究が必要となってきている。
    特に環境中に放出されたダイオキシン,農薬,ポリカーボネートの原材料,界面活性剤をはじめとした化学物質がホルモンの受容体,特にエストロゲン受容体に結合することによって体内のエストロゲンと同じ作用を示し,野生動物種の性器異常,発生異常,個体数の減少,ヒトの乳癌、子宮内膜症、精巣癌の増加,精子数の減少を誘起している可能性が示唆された。欧米でこの問題に強く関心がもたれるようになったのは1990年代前半からで、日本では1997年になってからこの問題が広く取り上げられるようになった。以後、厚生省や環境庁を中心に、胎児を含めたヒトに対する内分泌撹乱物質の曝露状況調査が進められており、その結果、日本人の体内にも多くの内分泌撹乱物質が蓄積していることが判明してきた。そして環境中に放出された化学物質の多くが、ホルモン様あるいは抗ホルモン様に作用するという実験的な証拠、および野外での観察結果が蓄積されつつある。動物の生殖系の発達は内分泌撹乱物質の曝露によって大きな影響を受ける.野生動物の研究から、内分泌撹乱物質の曝露により、雌雄ともに生殖腺および生殖腺付属器官の発生、機能分化およびホルモンの代謝に影響が出ている。多くの野生動物種の生殖系で同様の異常が見られることから、ヒトに対する影響も懸念されている。
    本研究では、モデル動物としてマウスへの影響に関する研究だけでなく、内分泌撹乱物質が水系に入ることから、魚類・両生類の発生・生殖に対しても着目し解析を行った。これにより、内分泌撹乱物質を簡便に検出する系を確立し、発生・生殖に対する作用機構の解明を試みた。
    日本学術振興会, 特定領域研究, 岡崎国立共同研究機構, 14042266
  • 内分泌かく乱物質のマウス・魚類への発生内分泌学的影響
    科学研究費助成事業
    1999年 - 2000年
    井口 泰泉; 勝 義直; 佐藤 友美
    妊娠17日目のマウスおよび妊娠150日目のニホンザルにbisphenol A(BPA)を投与し、30分-1時間後には胎盤、胎仔の血清、肝臓、脳、子宮、精巣にBPAが到達していることを確認した。妊娠中にdiethylstilbcstrol(DES)あるいはBPAを暴露したマウスでは、高濃度のDES投与群では不妊であったが、BPAや低濃度のDES投与群では正常に妊娠出産した。DESに暴露したマウス胎仔では、生殖腺付属器官におけるHoxa-9、a-10の発現が低下した。妊娠11-17日目にDES 0.02,0.2,2μg/kgとBPA.2,20μg/kgを投与し、仔に対する影響を見たところ、雌においては、BPA 20μg群と、DES処理の全実験群で膣開口日が有意に早くなり、その時点の体重は有意に軽くなった。出生直後の雌マウスにDES3μgを5日間投与したところ、2日齢から3日齢にかけて、アポトーシスを伴う、尿道腔から膣への癒合が起きた。尿道下裂の臨界期は生後7日であることを確認した。BPAでは高濃度でも尿道下裂は起きなかった。出生直後のDES投与群ではすべてのマウスが連続発情を示し、BPA投与群では一部のマウスが連続発情を示した。BPAは高濃度であれば新生仔の生殖器官に対して不可逆的影響を及ぼすことを確認した。
    水系環境におけるエストロゲンの影響を調べるため、海産メダカであるマミチョグ(Fundulus heteroclitus)を用い、受精卵からエストロゲン曝露を行った。その結果、形態異常、骨形成異常、性分化率の変化及び生殖腺の異常が引き起こされた。エストロゲン受容体(ER)alphaおよびbeta型のクローニング及び、ERmRNAの発現解析を行った。FTZ-F1、Ad4BP/SF-1遺伝子のクローニング及び、各器官における発現の解析を行った。ゼブラフィッシュの性分化を調べ、雌から雄化に至る過程で、卵母細胞のアポトーシスを認めた。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 11839022