2024/10/15 更新

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オヌマ　タケシ
小沼　健
ONUMA Takeshi
所属
理工学域理学系 理工学研究科（理学系） 理学専攻 生物学プログラム 准教授
職名
准教授
ホームページ
https://sci-kagoshima-univ.jp/researcher/%E5%B0%8F%E6%B2%BC%E3%80%80%E5%81%A5/
外部リンク

学位

  • 博士 (理学) （ 2005年9月   北海道大学 ）

研究キーワード

  • 遺伝子スクリーニング

  • DNA interference

  • 3D形成

  • オタマジャクシ型の発生

  • オタマボヤ

  • ハウス

  • ライブイメージング

  • 左右非対称形成

  • 脊索動物

  • 発生生物学

研究分野

  • ライフサイエンス / 細胞生物学

  • ライフサイエンス / 発生生物学

学歴

  • 北海道大学   大学院 理学研究科 (博士課程)   生物科学専攻

    2003年4月 - 2005年9月

  • 北海道大学   大学院 理学研究科 (修士課程)   生物科学専攻

    2001年4月 - 2003年3月

  • 北海道大学   理学部   生物科学科

    1997年4月 - 2001年3月

経歴

  • 鹿児島大学 学術研究院 理工学域理学系 生物学プログラム   准教授

    2021年4月 - 現在

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    国名：日本国

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  • 鹿児島大学   理工学域 理学系 生物学プログラム   准教授

    2021年4月 - 現在

  • 大阪大学   大学院理学研究科 生物科学専攻   助教

    2012年4月 - 2021年3月

  • 大阪大学 大学院理学研究科 生物科学専攻   助教

    2012年4月 - 2021年3月

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    国名：日本国

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  • ミシガン大学   分子細胞発生生物学部門   研究員

    2011年4月 - 2012年3月

  • ミシガン大学 博士研究院

    2011年4月 - 2012年3月

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    国名：アメリカ合衆国

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  • ミシガン大学   分子細胞発生生物学部門   研究員

    2011年4月 - 2012年3月

  • 日本学術振興会 海外特別研究員 (ミシガン大学)

    2009年4月 - 2011年3月

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  • ミシガン大学   分子細胞発生生物学部門   日本学術振興会研究員（リサーチ・アソシエイト）

    2009年4月 - 2011年3月

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    国名：アメリカ合衆国

  • 九州大学   大学院農学研究院   日本学術振興会研究員（リサーチ・アソシエイト）

    2006年4月 - 2009年3月

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    備考：PD

  • 日本学術振興会 特別研究院 PD (九州大学)

    2006年4月 - 2009年3月

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  • 北海道大学   大学院理学研究科   日本学術振興会研究員（リサーチ・アソシエイト）

    2005年10月 - 2006年3月

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    備考：PD (学位取得により資格変更)

  • 日本学術振興会特別研究院 PD (北海道大学)

    2005年10月 - 2006年3月

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  • 北海道大学   大学院理学研究科   日本学術振興会特別研究員

    2004年3月 - 2005年9月

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    備考：DC2

  • 日本学術振興会 特別研究院 DC2 (北海道大学)

    2004年3月 - 2005年9月

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  • 北海道大学   大学院理学研究科   大学院生（博士課程）

    2003年4月 - 2004年3月

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所属学協会

  • 日本発生生物学会

    2012年4月 - 現在

  • 日本動物学会

    2001年4月 - 現在

  • 日本比較内分泌学会

    2000年4月 - 現在

委員歴

  • 日本動物学会　九州支部　県代表委員  

    2022年4月   

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    団体区分：学協会

 

論文

  • Plessy C, Mansfield MJ, Bliznina A, Masunaga A, West C, Tan Y, Liu AW, Grašič J, del Río Pisula MS, Sanchez-Serna G, Fabrega-Torrus M, Ferrandez-Roldán A, Roncalli V, Navratilova P, Eric M. Thompson EM, Onuma T, Nishida H, Canestro C, Luscombe NM .  Extreme genome scrambling in marine planktonic Oikopleura dioica cryptic species. .  Genome ResearchGenome Research. ( 34(3) ) 426 - 440   2024年3月査読

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    記述言語：英語  

    DOI： 10.1101/gr.278295.123

  • Nicholas Treen, Shohei Konishi, Hiroki Nishida, Takeshi A Onuma, Yasunori Sasakura .  Zic-r.b controls cell numbers in Ciona embryos by activating CDKN1B. .  Developmental biology498   26 - 34   2023年6月国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The control of cell numbers and the establishment of cell types are two processes that are essential in early embryonic development. We have a reasonable understanding of how these processes occur individually, but we have considerably less sophisticated understanding of how these processes are linked. Tunicates have fixed cell lineages with predictable cell cycles, making them well suited to investigate these processes. In the ascidian Ciona, we show that the transcription factor Zic-r.b, known to be involved in establishing several cell types in early development also activates the expression of the cell cycle inhibitor CDKN1B. Zic-r.b is a major missing component of the cell division clock establishing specific cell numbers. We also show that a larvacean homolog of Zic-r.b is expressed one cell cycle earlier than its Ciona counterpart. The early expression in larvaceans may explain why they have half as many notochord cells as ascidians and may illustrate a general mechanism to evolve changes in morphology.

    DOI： 10.1016/j.ydbio.2023.03.005

    PubMed

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  • Konishi M, Kishi K, Morita R, Yamada A, Onuma TA, Nishida H .  Formation of the brain by stem cell divisions of large neuroblasts in Oikopleura dioica, a simple chordate. .  Development genes and evolution233 ( 1 ) 35 - 47   2023年6月国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00427-023-00704-y

    PubMed

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  • Aki Masunaga, Michael J. Mansfield, Yongkai Tan, Andrew W. Liu, Aleksandra Bliznina, Paolo Barzaghi, Tamara L. Hodgetts, Alfonso Ferrandez-Roldan, Cristian Canestro, Takeshi A. Onuma, Charles Plessy, Nicholas M. Luscombe .  The cosmopolitan appendicularian Oikopleura dioica reveals hidden genetic diversity around the globe .  MARINE BIOLOGY169 ( 12 )   2022年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：SPRINGER HEIDELBERG  

    Appendicularian tunicates are some of the most abundant mesozooplankton organisms with key roles in marine trophic webs and global carbon flux. Like most appendicularians with cosmopolitan distributions, Oikopleura dioica Fol, 1872 is considered a single species worldwide based on morphological features that distinguish them from other appendicularians. Despite their abundance, however, there are still only similar to 70 described appendicularian species, compared to over 2800 ascidian tunicates. Here we perform a molecular phylogenetic, morphological, and reproductive assessment of O. dioica specimens collected from the Ryukyu Archipelago, mainland Japan, and Europe. The specimens are morphologically very similar, with only detailed examination of the oikoplastic epithelium and quantitative measurements revealing minor distinguishing characteristics. Phylogenetic analyses of the ribosomal gene loci and mitochondrial cytochrome oxidase I (COI) gene strongly indicate that they form three separate genetic clades despite their morphological similarities. Finally, in vitro crosses between the Ryukyu and mainland Japanese specimens show total prezygotic reproductive isolation. Our results reveal that the current taxonomic O. dioica classification likely hides multiple cryptic species, highlighting the genetic diversity and complexity of their population structures. Cryptic organisms are often hidden under a single species name because their morphological similarities make them difficult to distinguish and their correct identification is fundamental to understanding Earth's biodiversity. O. dioica is an attractive model to understand how morphological conservation can be maintained despite pronounced genetic divergence.

    DOI： 10.1007/s00227-022-04145-5

    Web of Science

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  • Yamagishi M, Huang T, Hozumi A, Onuma TA, Sasakura Y, Ogasawara M .  Differentiation of endostyle cells by Nkx2-1 and FoxE in the ascidian Ciona intestinalis type A: insights into shared gene regulation in glandular- and thyroid-equivalent elements of the chordate endostyle. .  Cell and tissue research390 ( 2 ) 189 - 205   2022年11月国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00441-022-03679-w

    PubMed

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  • Nishida H, Matsuo M, Konishi S, Ohno N, Manni L, Onuma TA .  Germline development during embryogenesis of the larvacean, Oikopleura dioica. .  Developmental biology481   188 - 200   2022年1月査読 国際共著 国際誌

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    担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ydbio.2021.10.009

    PubMed

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  • Onuma TA, Nishida H .  Developmental biology of the larvacean Oikopleura dioica: Genome resources, functional screening, and imaging. .  Development, growth & differentiation64 ( 1 ) 67 - 82   2021年12月招待 査読

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/dgd.12769

    PubMed

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  • Onuma TA, Nakanishi R, Sasakura Y, Ogasawara M .  Nkx2-1 and FoxE regionalize glandular (mucus-producing) and thyroid-equivalent traits in the endostyle of the chordate Oikopleura dioica. .  Developmental biology477   219 - 231   2021年9月査読 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ydbio.2021.05.021

    PubMed

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  • Martí-Solans J, Godoy-Marín H, Diaz-Gracia M, Onuma TA, Hiroki Nishida H, Albalat R*, Cañestro C* .  Massive gene loss and function shuffling in appendicularians stretch the boundaries of chordate Wnt family evolution. .  Frontiers in Cell and Developmental Biology. in press   2021年6月査読 国際共著

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  • Morita R, Onuma TA, Manni L, Ohno N, Nishida H .  Mouth opening is mediated by separation of dorsal and ventral daughter cells of the lip precursor cells in the larvacean, Oikopleura dioica. .  Development genes and evolution230 ( 5-6 ) 315 - 327   2020年11月査読 国際共著 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00427-020-00667-4

    PubMed

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  • Wang K, Tomura R, Chen W, Kiyooka M, Ishizaki H, Aizu T, Minakuchi Y, Seki M, Suzuki Y, Omotezako T, Suyama R, Masunaga A, Plessy C, Luscombe NM, Dantec C, Lemaire P, Itoh T, Toyoda A, Nishida H, Onuma TA .  A genome database for a Japanese population of the larvacean Oikopleura dioica. .  Development, growth & differentiation62 ( 6 ) 450 - 461   2020年8月査読 国際共著

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/dgd.12689

    PubMed

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  • Matsuo M, Onuma TA, Omotezako T, Nishida H .  Protein phosphatase 2A is essential to maintain meiotic arrest, and to prevent Ca<sup>2+</sup> burst at spawning and eventual parthenogenesis in the larvacean Oikopleura dioica. .  Developmental biology460 ( 2 ) 155 - 163   2020年4月査読 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ydbio.2019.12.005

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  • Onuma TA, Hayashi M, Gyoja F, Kishi K, Wang K, Nishida H .  A chordate species lacking <i>Nodal</i> utilizes calcium oscillation and <i>Bmp</i> for left-right patterning. .  Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America117 ( 8 ) 4188 - 4198   2020年2月査読 国際共著 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1073/pnas.1916858117

    PubMed

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  • Dardaillon J, Dauga D, Simion P, Faure E, Onuma TA, DeBiasse MB, Louis A, Nitta KR, Naville M, Besnardeau L, Reeves W, Wang K, Fagotto M, Guéroult-Bellone M, Fujiwara S, Dumollard R, Veeman M, Volff JN, Roest Crollius H, Douzery E, Ryan JF, Davidson B, Nishida H, Dantec C, Lemaire P .  ANISEED 2019: 4D exploration of genetic data for an extended range of tunicates. .  Nucleic acids research48 ( D1 ) D668 - D675   2020年1月査読 国際共著 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1093/nar/gkz955

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  • Iida A, Arai HN, Someya Y, Inokuchi M, Onuma TA, Yokoi H, Suzuki T, Hondo E, Sano K .  Mother-to-embryo vitellogenin transport in a viviparous teleost <i>Xenotoca eiseni</i>. .  Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America116 ( 44 ) 22359 - 22365   2019年10月査読 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1073/pnas.1913012116

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  • Yamada S, Tanaka Y, Imai KS, Saigou M, Onuma TA, Nishida H .  Wavy movements of epidermis monocilia drive the neurula rotation that determines left-right asymmetry in ascidian embryos. .  Developmental biology448 ( 2 ) 173 - 182   2019年4月査読 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ydbio.2018.07.023

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  • Onuma TA, Matsuo M, Nishida H .  Modified whole-mount in situ hybridisation and immunohistochemistry protocols without removal of the vitelline membrane in the appendicularian Oikopleura dioica. .  Development genes and evolution227 ( 5 ) 367 - 374   2017年9月査読 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00427-017-0588-1

    Web of Science

    PubMed

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  • Kishi K, Hayashi M, Onuma TA, Nishida H .  Patterning and morphogenesis of the intricate but stereotyped oikoplastic epidermis of the appendicularian, Oikopleura dioica. .  Developmental biology428 ( 1 ) 245 - 257   2017年8月査読 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ydbio.2017.06.008

    Web of Science

    PubMed

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  • Wang K, Dantec C, Lemaire P, Onuma TA, Nishida H .  Genome-wide survey of miRNAs and their evolutionary history in the ascidian, Halocynthia roretzi. .  BMC genomics18 ( 1 ) 314 - 314   2017年4月査読 国際共著 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1186/s12864-017-3707-5

    Web of Science

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  • Omotezako T, Matsuo M, Onuma TA, Nishida H .  DNA interference-mediated screening of maternal factors in the chordate Oikopleura dioica. .  Scientific reports7   44226 - 44226   2017年3月査読 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/srep44226

    Web of Science

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  • Onuma TA, Isobe M, Nishida H .  Internal and external morphology of adults of the appendicularian, Oikopleura dioica: an SEM study. .  Cell and tissue research367 ( 2 ) 213 - 227   2017年2月査読 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00441-016-2524-5

    Web of Science

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  • Kodama H, Miyata Y, Kuwajima M, Izuchi R, Kobayashi A, Gyoja F, Onuma TA, Kumano G, Nishida H .  Redundant mechanisms are involved in suppression of default cell fates during embryonic mesenchyme and notochord induction in ascidians. .  Developmental biology416 ( 1 ) 162 - 172   2016年8月招待 査読 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ydbio.2016.05.033

    Web of Science

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  • Wang K, Omotezako T, Kishi K, Nishida H, Onuma TA .  Maternal and zygotic transcriptomes in the appendicularian, Oikopleura dioica: novel protein-encoding genes, intra-species sequence variations, and trans-spliced RNA leader. .  Development genes and evolution225 ( 3 ) 149 - 59   2015年6月査読 国際誌

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00427-015-0502-7

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  • Omotezako T, Onuma TA, Nishida H .  DNA interference: DNA-induced gene silencing in the appendicularian Oikopleura dioica. .  Proceedings. Biological sciences282 ( 1807 ) 20150435 - 20150435   2015年5月査読 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1098/rspb.2015.0435

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  • Kishi K, Onuma TA, Nishida H .  Long-distance cell migration during larval development in the appendicularian, Oikopleura dioica. .  Developmental biology395 ( 2 ) 299 - 306   2014年11月査読 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ydbio.2014.09.006

    Web of Science

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  • Omotezako T, Nishino A, Onuma TA, Nishida H .  RNA interference in the appendicularian Oikopleura dioica reveals the function of the Brachyury gene. .  Development genes and evolution223 ( 4 ) 261 - 7   2013年7月査読 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00427-013-0438-8

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  • Onuma TA, Duan C .  Duplicated Kiss1 receptor genes in zebrafish: distinct gene expression patterns, different ligand selectivity, and a novel nuclear isoform with transactivating activity. .  FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology26 ( 7 ) 2941 - 50   2012年7月査読 国際誌

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1096/fj.11-201095

    Web of Science

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  • Onuma TA, Ding Y, Abraham E, Zohar Y, Ando H, Duan C .  Regulation of temporal and spatial organization of newborn GnRH neurons by IGF signaling in zebrafish. .  The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience31 ( 33 ) 11814 - 24   2011年8月査読 国際共著 国際誌

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1523/JNEUROSCI.6804-10.2011

    Web of Science

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  • Onuma TA, Makino K, Ando H, Ban M, Fukuwaka MA, Azumaya T, Urano A .  Expression of GnRH genes is elevated in discrete brain loci of chum salmon before initiation of homing behavior and during spawning migration. .  General and comparative endocrinology168 ( 3 ) 356 - 68   2010年9月査読 国際共著 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ygcen.2010.05.001

    PubMed

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  • Onuma TA, Ban M, Makino K, Katsumata H, Hu W, Ando H, Fukuwaka MA, Azumaya T, Urano A .  Changes in gene expression for GH/PRL/SL family hormones in the pituitaries of homing chum salmon during ocean migration through upstream migration. .  General and comparative endocrinology166 ( 3 ) 537 - 48   2010年5月査読 国際共著 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ygcen.2010.01.015

    PubMed

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  • Onuma TA, Makino K, Katsumata H, Beckman BR, Ban M, Ando H, Fukuwaka MA, Azumaya T, Swanson P, Urano A .  Changes in the plasma levels of insulin-like growth factor-I from the onset of spawning migration through upstream migration in chum salmon. .  General and comparative endocrinology165 ( 2 ) 237 - 43   2010年1月査読 国際共著 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ygcen.2009.07.005

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  • Onuma TA, Makino K, Ban M, Ando H, Fukuwaka MA, Azumaya T, Swanson P, Urano A .  Elevation of the plasma level of insulin-like growth factor-I with reproductive maturation prior to initiation of spawning migration of chum salmon. .  Annals of the New York Academy of Sciences1163   497 - 500   2009年4月査読 国際共著 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1749-6632.2008.03668.x

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  • Onuma TA, Sato S, Katsumata H, Makino K, Hu W, Jodo A, Davis ND, Dickey JT, Ban M, Ando H, Fukuwaka MA, Azumaya T, Swanson P, Urano A .  Activity of the pituitary-gonadal axis is increased prior to the onset of spawning migration of chum salmon. .  The Journal of experimental biology212 ( Pt 1 ) 56 - 70   2009年1月査読 国際共著 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1242/jeb.021352

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  • Hu W, Onuma T, Birukawa N, Abe M, Ito E, Chen Z, Urano A .  Change of morphology and cytoskeletal protein gene expression during dibutyryl cAMP-induced differentiation in C6 glioma cells. .  Cellular and molecular neurobiology28 ( 4 ) 519 - 28   2008年6月査読 国際共著 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s10571-007-9229-y

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  • Furukuma S, Onuma T, Swanson P, Luo Q, Koide N, Okada H, Urano A, Ando H .  Stimulatory effects of insulin-like growth factor 1 on expression of gonadotropin subunit genes and release of follicle-stimulating hormone and luteinizing hormone in masu salmon pituitary cells early in gametogenesis. .  Zoological science25 ( 1 ) 88 - 98   2008年1月査読 国際共著

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2108/zsj.25.88

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  • Makino K, Onuma TA, Kitahashi T, Ando H, Ban M, Urano A .  Expression of hormone genes and osmoregulation in homing chum salmon: a minireview. .  General and comparative endocrinology152 ( 2-3 ) 304 - 309   2007年6月招待 査読 国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ygcen.2007.01.010

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  • Onuma TA, Ando H, Koide N, Okada H, Urano A .  Reproductive stage-related effects of salmon GnRH and sex steroid hormones on expression of genes encoding fushi tarazu factor 1 homolog and estrogen receptor alpha in masu salmon pituitary cells in vitro. .  General and comparative endocrinology152 ( 1 ) 64 - 72   2007年5月査読 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ygcen.2007.02.024

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  • Onuma T, Ando H, Koide N, Okada H, Urano A .  Effects of salmon GnRH and sex steroid hormones on expression of genes encoding growth hormone/prolactin/somatolactin family hormones and a pituitary-specific transcription factor in masu salmon pituitary cells in vitro. .  General and comparative endocrinology143 ( 2 ) 129 - 41   2005年9月査読 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ygcen.2005.03.003

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  • Onuma T, Higa M, Ando H, Ban M, Urano A .  Elevation of gene expression for salmon gonadotropin-releasing hormone in discrete brain loci of prespawning chum salmon during upstream migration. .  Journal of neurobiology63 ( 2 ) 126 - 45   2005年5月査読 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/neu.20125

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  • Onuma T, Higashi Y, Ando H, Ban M, Ueda H, Urano A .  Year-to-year differences in plasma levels of steroid hormones in pre-spawning chum salmon. .  General and comparative endocrinology133 ( 2 ) 199 - 215   2003年9月査読 国際誌

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/S0016-6480(03)00171-0

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  • T Onuma, T Kitahashi, S Taniyama, D Saito, H Ando, A Urano .  Changes in expression of genes encoding gonadotropin subunits and growth hormone/prolactin/somatolactin family hormones during final maturation and freshwater adaptation in prespawning chum salmon .  ENDOCRINE20 ( 1-2 ) 23 - 33   2003年2月査読

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：HUMANA PRESS INC  

    The pituitary levels of mRNAs encoding gonadotropin (GTH) subunits (GTH alpha2 and IIbeta), prolactin (PRL), and somatolactin (SL) increased in chum salmon during the last stages of spawning migration. In the-present study, changes in pituitary levels of mRNAs encoding GTH alpha2, Ibeta, and IIbeta; growth hormone (GH); PRL; and SL were examined in homing chum salmon of Sanriku stock to clarify whether the changes are associated with final maturation or freshwater (FW) adaptation. In 1993, fish were caught at four areas: off the coast of Sanriku (off-coast), the mouth of Otsuchi Bay (ocean), inside of Otsuchi Bay (bay), and the Otsuchi River (river). In addition, effects of hypoosmotic stimulation by transition from seawater (SW) to FW were examined in 1994 and 1995. The amounts of mRNAs were determined by dot-blot analyses or real-time polymerase chain reactions. The levels of GTH alpha2 and IIbeta mRNAs in the ocean, bay, and river fish were two to five times those in the off-coast fish, and the levels of SL mRNAs in the bay fish were two to four times those in the off-coast fish. The levels of GH and PRL mRNAs in the ocean and bay fish were significantly lower than those in the off-coast fish, and those in the river fish were three to five times those in the ocean and bay fish. In the SW-to-FW transition experiment in 1994, the levels of GTH alpha2, Ibeta, and lip mRNAs transiently increased, whereas changes were insignificant in 1995. The levels of GH, PRL, and SL mRNAs increased in both SW and FW environments, and no apparent effects of SW-to-FW transition were observed. The present study suggests that in prespawning chum salmon, expression of genes encoding GTH alpha2, IIbeta, and SL elevates with final maturation regardless of osmotic environment. Hypoosmotic stimulation by transition from the SW-to-FW environment is not critical to modulate expression of genes for PRL. PRL gene expression can be elevated in SW fish that were sexually almost matured.

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  • Plessy C, Mansfield MJ, Bliznina A, Masunaga A, West C, Tan Y, Liu AW, Grašič J, Del Río Pisula MS, Sánchez-Serna G, Fabrega-Torrus M, Ferrández-Roldán A, Roncalli V, Navratilova P, Thompson EM, Onuma T, Nishida H, Cañestro C, Luscombe NM .  Extreme genome scrambling in marine planktonic Oikopleura dioica cryptic species. .  Genome research34 ( 3 ) 426 - 440   2024年4月国際誌

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1101/gr.278295.123

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MISC

  • IGF-I STIMULATES SYNTHESIS AND RELEASE OF GTH IN MASU SALMON PITUITARY CELLS AT EARLY STAGES OF GAMETOGENESIS 査読

    FURUKUMA Shunji, ONUMA Takeshi, URANO Akihisa, ANDO Hironori

    Proceedings of the Japan Society for Comparative Endocrinology   ( 21 )   54 - 54   2006年11月

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    記述言語：日本語   掲載種別：速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）  

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  • CHANGES IN PLASMA LEVELS OF STEROID HORMONES DURING SPAWNING MIGRATION IN CHUMA SALMON (ONCORHYNCHUS KETA) 査読 国際誌

    ONUMA Takeshi, ANDO Hironori, BAN Masatoshi, FUKUWAKA Masa-aki, UEDA Hiroshi, URANO Akihisa

    Proceedings of the Japan Society for Comparative Endocrinology   ( 17 )   19 - 19   2002年12月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（国際会議プロシーディングズ）  

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  • CHANGES IN EXPRESSION OF GENES ENCODING GTH SUBUNITS AND GH/PRL/SL FAMILY DURING FINAL MATURATION AND FRESHWATER ADAPTATION IN PRE-SPAWNING CHUM SALMON (ONCORHYNCHUS KETA) 招待 査読 国際誌

    ONUMA Takeshi, TANIYAMA Shinya, KITAHASHI Takashi, ANDO Hironori, URANO Akihisa

    Proceedings of the Japan Society for Comparative Endocrinology   16   73 - 73   2001年12月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（国際会議プロシーディングズ）  

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  • 体の左右はどのようにできるのか？-オタマボヤの左右非対称性を探る.

    小沼健

    academist Journal.   2020年5月

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  • 二本鎖DNAによる新規の遺伝子ノックダウン現象を駆動する核酸-酵素複合体の解明

    小沼 健

    日本応用酵素協会誌   ( 54 )   33 - 34   2020年3月

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    出版者・発行元：(公財)日本応用酵素協会  

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  • 母性因子の大規模な機能的スクリーニングを可能にする新しい脊索動物

    小沼 健, 松尾 正樹

    Medical Science Digest   45 ( 7 )   422 - 423   2019年6月

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    出版者・発行元：(株)ニュー・サイエンス社  

    卵形成の過程でmRNAやタンパク質として卵細胞に蓄えられる母性因子は、卵成熟や初期発生において重要な役割をになう。母性因子をコードする遺伝子はゲノム上の過半数を占めており、未知の因子が残されていると期待される。本稿では、脊索動物のオタマボヤをもちいた、母性因子の大規模な機能的スクリーニングを紹介する。この実験系は、安価に多数の母性因子を機能阻害できることや、卵形成や胚発生の表現型異常を調べやすいことなど、哺乳類における母性因子の研究を補いうる特長を備えている。(著者抄録)

  • 母性因子の大規模な機能的スクリーニングを可能にする新しい脊索動物

    小沼 健, 松尾 正樹

    Medical Science Digest   45 ( 7 )   422 - 423   2019年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(株)ニュー・サイエンス社  

    卵形成の過程でmRNAやタンパク質として卵細胞に蓄えられる母性因子は、卵成熟や初期発生において重要な役割をになう。母性因子をコードする遺伝子はゲノム上の過半数を占めており、未知の因子が残されていると期待される。本稿では、脊索動物のオタマボヤをもちいた、母性因子の大規模な機能的スクリーニングを紹介する。この実験系は、安価に多数の母性因子を機能阻害できることや、卵形成や胚発生の表現型異常を調べやすいことなど、哺乳類における母性因子の研究を補いうる特長を備えている。(著者抄録)

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  • オタマボヤ綱ミトコンドリアゲノムの進化

    横堀伸一, 笠原享祐, 大塚玄航, 大塚玄航, 西野敦雄, 小沼健, 西田宏紀, 山岸明彦

    日本進化学会大会プログラム・講演要旨集(Web)   20th   107 (WEB ONLY)   2018年8月

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  • 二本鎖DNAによる新規の遺伝子ノックダウン現象(DNAi)　ガイド鎖と核酸分解酵素Argonauteからそのしくみに迫る

    小沼 健, 塚田 かすみ, 西田 宏記

    日本応用酵素協会誌   ( 52 )   11 - 18   2018年3月

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    出版者・発行元：(公財)日本応用酵素協会  

    DNAiは二本鎖DNAを注入した細胞において、配列特異的に遺伝子機能が阻害される現象である。海産プランクトンであるオタマボヤでのDNAi発見例を紹介し、その特徴、RNAiとの類似性、DNAiにおけるガイド鎖合成、Argonauteの多様性について述べた。特にRNAiでみられる標的mRNAの分解反応との比較に焦点を当て、最近の知見を概説した。

  • 二本鎖DNAによる新規の遺伝子ノックダウン現象(DNAi) ガイド鎖と核酸分解酵素Argonauteからそのしくみに迫る 招待

    小沼 健, 塚田 かすみ, 西田 宏記

    日本応用酵素協会誌   ( 52 )   11 - 18   2018年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公財)日本応用酵素協会  

    DNAiは二本鎖DNAを注入した細胞において、配列特異的に遺伝子機能が阻害される現象である。海産プランクトンであるオタマボヤでのDNAi発見例を紹介し、その特徴、RNAiとの類似性、DNAiにおけるガイド鎖合成、Argonauteの多様性について述べた。特にRNAiでみられる標的mRNAの分解反応との比較に焦点を当て、最近の知見を概説した。

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  • 尾索動物オタマボヤ綱ミトコンドリアゲノムの進化

    横堀伸一, 笠原享祐, 大塚玄航, 大塚玄航, 西野敦雄, 小沼健, 西田宏紀, 山岸明彦

    日本進化学会大会プログラム・講演要旨集(Web)   19th   86 (WEB ONLY)   2017年8月

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  • 若者 守・破・離

    小沼 健

    生産と技術 = Manufacturing & technology   69 ( 4 )   30 - 32   2017年

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    出版者・発行元：生産技術振興協会  

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  • 脊索動物ワカレオタマボヤを用いたDNAiによる<br>母性因子の機能的スクリーニング

    松尾 正樹, 表迫 竜也, 小沼 健, 西田 宏記

    比較内分泌学   43 ( 162 )   136 - 137   2017年

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    出版者・発行元：日本比較内分泌学会  

    DOI： 10.5983/nl2008jsce.43.136

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  • 脊索動物ワカレオタマボヤにおける2つの遺伝子サイレンシング機構：:RNA interferenceとDNA interference 招待 査読

    表迫 竜也, 西田 宏記, 小沼 健

    比較内分泌学   42 ( 157 )   5 - 6   2016年

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    記述言語：日本語   掲載種別：速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）   出版者・発行元：日本比較内分泌学会  

    DOI： 10.5983/nl2008jsce.42.5

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  • ワカレオタマボヤ

    岸 香苗, 西田 宏記, 小沼 健

    比較内分泌学   42 ( 157 )   2 - 4   2016年

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    記述言語：日本語   掲載種別：速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）   出版者・発行元：日本比較内分泌学会  

    DOI： 10.5983/nl2008jsce.42.2

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  • ゼブラフィッシュにおけるKiss1受容体の重複遺伝子が示す「発現とリガンド選択性の多様性」および「転写促進活性をもつ核局在バリアントの存在」

    小沼 健

    比較内分泌学   39 ( 148 )   48 - 51   2013年

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    記述言語：日本語   掲載種別：速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）   出版者・発行元：日本比較内分泌学会  

    DOI： 10.5983/nl2008jsce.39.48

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  • IGFシグナルはゼブラフィッシュ初期胚におけるGnRHニューロンの局在に必須である

    小沼 健

    比較内分泌学   37 ( 143 )   226 - 228   2011年

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    記述言語：日本語   掲載種別：速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）   出版者・発行元：日本比較内分泌学会  

    DOI： 10.5983/nl2008jsce.37.226

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  • シロザケの産卵回遊の開始および淡水適応に先立つ成長ホルモン/プロラクチン/ソマトラクチンファミリー遺伝子の発現変動

    小沼 健

    比較内分泌学 = Comparative endocrinology   36 ( 138 )   211 - 214   2010年8月

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    記述言語：日本語   掲載種別：速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）   出版者・発行元：日本比較内分泌学会  

    DOI： 10.5983/nl2008jsce.36.211

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  • GnRHに対する反応性の分子制御とサケの産卵回遊

    安東 宏徳, 小沼 健, 浦野 明央

    比較内分泌学 = Comparative endocrinology   35 ( 132 )   7 - 23   2009年2月

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    記述言語：日本語   掲載種別：速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）   出版者・発行元：日本比較内分泌学会  

    DOI： 10.5983/nl2008jsce.35.7

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  • Changes in expression of growth hormone/prolactin/somatolactin family hormone genes in the pituitary of chum salmon during spawning migration

    Takeshi A. Onuma, Masatoshi Ban, Aya Jodo, Hironori Ando, Masa-aki Fukuwaka, Tomonori Azumaya, Akihisa Urano

    ZOOLOGICAL SCIENCE   23 ( 12 )   1195 - 1195   2006年12月

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    出版者・発行元：ZOOLOGICAL SOC JAPAN  

    Web of Science

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  • 産卵回遊の分子内分泌学的基盤 (特集 サケの生理学)

    小沼 健, 安東 宏徳, 浦野 明央

    海洋と生物   28 ( 1 )   31 - 41   2006年2月

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    出版者・発行元：生物研究社  

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  • Neuronal and endocrine functions of GnRH neurons in control of salmon migration

    A Urano, T Onuma, A Jodo, H Ando

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL ZOOLOGY PART A-COMPARATIVE EXPERIMENTAL BIOLOGY   305A ( 2 )   187 - 187   2006年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）   出版者・発行元：WILEY-LISS  

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  • Increases in plasma levels of sex steroid hormones along with the onset of spawning migration in chum salmon

    Takeshi Onuma, Shunpei Sato, Aya Judo, Nancy Davis, Hironori Ando, Masatoshi Ban, Masa-aki Fukuwaka, Akihisa Urano

    ZOOLOGICAL SCIENCE   21 ( 12 )   1337 - 1337   2004年12月

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    出版者・発行元：ZOOLOGICAL SOC JAPAN  

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講演・口頭発表等

  • 2. 小沼健、諏訪伸太郎、谷口陽亮、佐々木けいと、武冨祐己、冨安拓真、池田真一郎、三輪真紀子． .  表皮が分泌する動物性繊維によるハウスの3D建設． .  文部科学省科学研究費補助金学術変革領域研究（Ａ）「素材によって変わる、「体」の建築工法（からだ工務店）第5回領域会議、夏期ワークショップ  2024年9月  招待

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    開催年月日： 2024年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：淡路  

  • 小沼健, 三輪真紀子. .  オタマボヤハウスの立体画像撮影法 (iGi)と3D プリンターによる再構築. .  第9回ユニーク会  2024年9月 

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    開催年月日： 2024年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：北里大学　相模原キャンパス  

  • 諏訪伸太郎, 渡部夏菜子, 三輪真紀子, 小沼健. .  ワカレオタマボヤ表皮細胞におけるセルロース合成酵素(CesA2) の発現領域を特定する試み. .  第95回日本動物学会  2024年9月 

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    開催年月日： 2024年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：長崎大学文教キャンパス  

  • 5. Takeshi Onuma, Kentaro Morikawa, Haruhiko Adachi, Makiko Miwa, Satomi Kamimura, Kyoko Komano, Shintaro Yamasaki, Masakazu Akiyama, Shigeru Kondo, Yasuhiro Inoue, Noriko Funayama, Hiroki Nishida. .  Three-dimentional reconstruction of the house, an animal cellulose-based structure, by instantaneous gelatinization imaging (iGi). .  第57回日本発生生物学会  2024年6月  国際会議

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    開催年月日： 2024年6月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：みやこめっせ/ロームシアター京都  

  • 1. 小沼健、諏訪伸太郎、谷口陽亮、佐々木けいと、三輪真紀子． .  表皮が分泌する動物性繊維によるハウスの3D建設． .  表皮が分泌する動物性繊維によるハウスの3D建設．文部科学省科学研究費補助金学術変革領域研究（Ａ）「素材によって変わる、「体」の建築工法（からだ工務店）第5回領域会議  2024年5月  招待

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：大阪  

  • 小沼健、佐々木けいと、三輪真紀子． .  オタマボヤハウスの建築における表皮細胞の役割 .  文部科学省科学研究費補助金学術変革領域研究（Ａ）「素材によって変わる、「体」の建築工法（からだ工務店）春期ワークショップ  2024年3月  招待

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

  • 小沼健 .  表皮が分泌する動物性繊維によるハウスの3D建築. .  生物の形づくりと行動の数理 -学術変革A：3G+∞ Fusion Meeting-  2024年1月  招待

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    開催年月日： 2024年1月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

  • 柳田夏希, 池田真一郎, 三輪真紀子, 小沼健. .  オタマボヤハウスの網目形成：アクチン重合阻害剤を用いた検討. .  第47回日本比較内分泌学会大会およびシンポジウム 九州大会  2023年11月 

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    開催年月日： 2023年11月

    記述言語：日本語  

    開催地：九州大学西新プラザ  

  • 小西美彩子, 岸香苗, 森田遼, 山田温子, 小沼健, 西田宏記. .  オタマボヤの脳形成では不等幹細胞分裂が起こっている. .  第6回ホヤ研究会  2023年11月 

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    開催年月日： 2023年11月

    記述言語：日本語  

    開催地：鹿児島大学理学部2号館  

  • 諏訪伸太郎, 池田真一郎, 渡部夏菜子, 三輪真紀子, 小沼健. .  オタマボヤのハウス形成についての研究. .  第6回ホヤ研究会  2023年11月 

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    開催年月日： 2023年11月

    記述言語：日本語  

    開催地：鹿児島大学理学部2号館  

  • 小沼健, 水谷奈那子, 松尾正樹, 彭宇, 西田宏記. .  オタマボヤとホヤの胚発生のしくみは異なるのか？：「転写因子の胚生発現」と「母性mRNA の局在」からその実体に迫る. .  第6回ホヤ研究会  2023年11月 

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    開催年月日： 2023年11月

    記述言語：日本語  

  • 小沼健, 高見龍輝, 池田真一郎, 三輪真紀子. .  オナガオタマボヤにおける表皮細胞の並び方について. .  第8回ユニーク会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：鹿児島大学理学部2号館  

  • 諏訪伸太郎, 渡部夏菜子, 三輪真紀子, 小沼健. .  ワカレオタマボヤ表皮細胞におけるCesA2遺伝子を発現する領域を特定する試み. .  第8回ユニーク会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：鹿児島大学理学部2号館,  

  • 池田真一郎, 三輪真紀子, 小沼健. .  折りたたみの各部位とハウス展開後の部位. .  第8回ユニーク会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  • 南條完知, 水野雅玖, 加藤太一郎, 小沼健, 大場裕一. .  海に光をもたらしたプランクトン. 〜オタマボヤによる “光る素 セレンテラジン”の生合成〜. .  第8回ユニーク会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：鹿児島大学理学部2号館  

  • 毛利千晶, 三輪真紀子, 小沼健. .  オタマボヤハウスの「展開の開始」に尻尾の運動は必要か？ .  第8回ユニーク会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：鹿児島大学理学部2号館  

  • 15. 諏訪伸太郎, 渡部夏菜子, 三輪真紀子, 小沼健. .  カレオタマボヤ表皮細胞におけるCesA2遺伝子を発現する領域を特定する試み. .  日本動物学会第94回大会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：山形大学 小白川キャンパス  

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受賞

  • 2020 日本動物学会奨励賞

    2020年9月   脊索動物オタマボヤを活かした発生学の展開

    小沼健

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  • The 3rd Annual Meeting of Whole-Organism Science Society Joint meeting with The 12th Annual Meeting of Structural-Biological Whole Cell Project 優秀発表賞

    2013年9月   「線虫のような単純な体の脊索動物」をもちいた発生学・遺伝学の開拓

    Onuma TA, Kishi K, Omotezako T, Nishida H

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  • The Endocrine Society Outstanding Abstract Award

    2010年6月   米国内分泌学会   ゼブラフィッシュ胚をもちいた、GnRHニューロンの発生機構の解明

    小沼健

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  • 日本動物学会論文賞 (共著者)

    2009年6月  

    Furukuma S, Onuma T, Swanson P, Luo Q, Koide N, Okada H, Urano A, Ando H

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  • 第31回日本比較内分泌学会 最優秀発表賞 (共著者)

    2006年11月  

    古熊俊治, 小沼健, 浦野明央, 安東宏徳

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  • 若手研究者最優秀賞 (The Jimmie Dodd Memorial Prize)

    2005年5月   15th International Congress of Comparative Endocrinology   シロザケの産卵回遊の開始を支配する神経内分泌機構の解明

    小沼健

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 表皮細胞による動物性繊維をもちいたハウス建築

    研究課題/領域番号：JPMJPR24O4   2024年10月 - 2028年3月

    戦略的創造研究推進事業（さきがけ）  表皮細胞による動物性繊維をもちいたハウス建築

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：31000000円

  • 表皮細胞におけるハウスの設計プログラム

    2024年10月 - 2026年3月

    三菱財団　自然科学研究助成 

    小沼健

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：5000000円 （ 直接経費：5000000円 ）

  • オタマボヤから学ぶ、繊維をもちいた折りたたみ式ハウスの設計工法

    2022年11月 - 2023年10月

    2022年度「自然に学ぶものづくり」研究助成 

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：1600000円

  • 表皮が分泌する動物性繊維によるハウスの3D建設

    研究課題/領域番号：20H05946  2020年11月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)  学術変革領域研究(A)

    小沼 健

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    配分額：60970000円 （ 直接経費：46900000円 、 間接経費：14070000円 ）

    オタマボヤは、表皮から分泌する「ハウス」と呼ばれる袋状の構造に棲んでいる。ハウスはセルロースを含んでおり、海水中のプランクトンを濾し取って食べるための網目や流路（ダクト）が規則正しく配置された、複雑な三次元構造をもつ。オタマボヤは、スペアのハウスを2-3枚、折りたたんだ状態でまとっており、外側の一枚を膨らませて使用する。代表者は予備実験をもとに、ハウスは「繊維状の素材」の組み合わせ、すなわち編み物（織物）とみなせると作業仮説を立てて研究を開始した。以下、結果の概要を述べる。
    (1) 作業仮説が正しいこと、すなわち、ハウスは表皮の真上で建設されることを示した。細胞の張力にかかわるアクチンの重合阻害を行った個体は、阻害以前から持っていたスペアの折りたたみを展開して機能的なハウスを作るが、その後は奇形のハウスをつくるようになる。これは、折りたたみの中にハウスの三次元構造が内包されている証拠といえる。
    (2) ハウスの三次元構造についての数理シミュレーションを行うため、X線マイクロCTによる三次元画像データの取得を試みた。ハウスは柔らかく、固定すると崩れやすいことや、電子密度が低くCTが困難などの問題があったが、固定法や重金属染色の検討によりこれらの問題を改善し、CT画像の取得に成功した（計画班・近藤グループとの連係による）。
    (3) 固定サンプルから、折りたたまれたハウスを1枚ずつ単離する技術を確立した。
    (4) 網目形成のしくみを調べるため、所属機関でもちいている鹿児島沿岸のオタマボヤからセルロース合成酵素 (CesA2)のcDNA部分配列を決定した。その塩基配列・アミノ酸配列は、異なる地域のオタマボヤから構築したゲノムデータベースのそれとほぼ同一であることを確認した。この予測アミノ酸配列をもとにCesA2の抗血清を作成した（抗血清の作成は、城西大学の佐野博士のご協力による）。

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  • 形態形成の原理の解明と工学への展開

    研究課題/領域番号：20H05941  2020年11月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)  学術変革領域研究(A)

    井上 康博, 船山 典子, 近藤 滋, 新美 輝幸, 大澤 志津江, 小沼 健, 秋山 正和, 山崎 慎太郎

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    配分額：285480000円 （ 直接経費：219600000円 、 間接経費：65880000円 ）

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  • 動植軸と左右軸の決定機構を単純な脊索動物を使って理解する

    研究課題/領域番号：18K06256  2018年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    小沼 健

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    配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）

    胚発生における重要なイベントに、3つの胚軸 (動植軸、それに直行する軸、左右軸)の決定がある。本研究では、脊索動物であるオタマボヤの特徴を活用して、(1)動植軸と (2) 左右軸ができるしくみの解析を進めている。本年度の成果を概説する。
    (1) 動植軸が決定するしくみ
    動物半球と植物半球においてsingle cell RNA-seqを行いリストアップした母性mRNAを調べて、8細胞胚の植物半球後方に局在するmRNAを5つ見出している。おもしろいことに、そのうちの一つは、未受精卵の段階から植物半球側に局在していることが分かった。これを手がかりに、動植軸ができるのかを調べる準備を進めた。具体的には、卵巣のパラフィン切片をつくりin situ hybridizationを行う条件を整えた。
    (2) 2細胞期を起点とする左右非対称形成
    オタマボヤの左右非対称形成は、ホヤや脊椎動物で知られるものとは異なる。たとえば1世紀前から、初期胚発生 (2-4細胞期)から左右非対称性がみられることが報告されている。また幼生の神経索が、背側ではなく左側に存在している。このユニークな左右性の実体を調べ、「左側決定因子であるNodalがゲノムにないこと」「Bmp遺伝子がCa2+オシレーションに依存して「右側に」発現すること」「Bmpの発現細胞は胚の右側からつくられること」また「Bmpシグナルが右側で神経マーカーの遺伝子発現を抑えること」などを明らかにした。本年度はこれらをまとめて、学会・論文発表を行った。
    脊椎動物の胚では、Bmpは「腹側化因子」として働き、神経形成を抑制することで背腹軸の形成にかかわる。他方、オタマボヤの場合は、このBmpによる背腹形成の経路が「約90度回転して働く」ことで、左右性の形成に転用される (いわゆるco-optionの一例とみなせる)という仮説を提唱した。

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  • オタマボヤ幼生の開口による3D形成と分泌による摂餌フィルターの3D構築

    研究課題/領域番号：18H04763  2018年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    小沼 健

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    配分額：11440000円 （ 直接経費：8800000円 、 間接経費：2640000円 ）

    本研究では、脊索動物ワカレオタマボヤ (以下、オタマボヤ) の特長を活かした3D形態形成の解明を進める。具体的には、(1) 内胚葉と外胚葉の上皮がつながり「くち」ができるしくみ、(2) 表皮細胞から、3D構造をもった接餌フィルター（ハウス）が分泌される原理、の2つの解明を進めている。
    (1)「くち」の3D形成
    オタマボヤの口は、数十個と少数の細胞でできている。また幼生の孵化から7時間以内に出来上がるため、イメージングに有利である。開口する過程を観察したところ、他の動物の例と異なり、外胚葉の貫入ではなく、内胚葉細胞 (oral plugと命名)が外部に露出することが分かった。さらに核やアクチン(細胞膜とほぼ同義)のライブイメージングを行ったところ、体幹部の前端に「背腹方向に分裂する表皮細胞(lip precursor cellsと命名)」が2つあり、それらの娘細胞がそれぞれ上唇、下唇になるという現象を見出した。
    (2)ハウスの3D形成
    オタマボヤは表皮細胞から分泌するハウスというフィルター構造の中に棲む。体幹部は、折り畳んだ状態のハウス (ハウス原基)を常に2-3枚まとっており、外側の1枚を膨らまして使用するのである。本年度は、ハウスやハウス原基の構造を把握することを試みた。ハウスはセルロースを含むことが知られている。そこでセルロースの蛍光染色を行ったところ、海水の入り口 (inlet filter)に縦糸・横糸でできた格子状の網目を見いだした。この格子構造は、ハウス原基にも存在していた。さらに走査型電子顕微鏡 (SEM)で観察したところ、これらの糸は、直径数十ナノメートルの繊維が組み合わさってできていることを見出した。またハウスの他の領域も、微細な繊維が編み込まれてできていることが分かってきた。これらの結果は、ハウスが「繊維状の素材」を構成単位としてできていることを示すものである。

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  • 二本鎖DNAによる新規の遺伝子ノックダウン現象を駆動する核酸-酵素複合体の解明

    2018年3月 - 2019年3月

    日本応用酵素協会 2018年度 酵素研究助成 

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    資金種別：競争的資金

  • 二本鎖DNAにより駆動される新規の遺伝子ノックダウン現象の動作原理の解明

    2016年10月 - 2017年9月

    住友財団 2016年度 基礎科学研究助成 

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    担当区分：研究代表者 

  • 二本鎖DNAによる新規の遺伝子ノックダウン現象の実行因子の解明と生体内での再構築

    2016年10月 - 2017年9月

    カシオ科学技術振興財団 第34回 研究助成 

  • オタマボヤをもちいた発生遺伝学の展開に向けた遺伝学技術の導入と発生現象の調査 国際共著

    研究課題/領域番号：26840079  2014年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    小沼 健

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）

    ワカレオタマボヤ Oikopleura dioicaは、10時間という器官形成の早さ、約3000個と少ない細胞数などユニークな特性を備える。発生生物学の新しいモデル動物として位置づけ、遺伝学技術の導入と発生現象の調査を進めた。2年の研究期間内に、(1) 卵と幼生における全mRNA配列の決定、(2) 二本鎖DNAを介する遺伝子の機能阻害現象の発見、(3) 電子顕微鏡による成体の形態情報の取得、(4) 表皮細胞のパターン形成や、体の左右性に関連した細胞系譜の非対称性の解析、(5) 胚の組織染色を効率的に行う方法の開発、(6) ゲノム配列の取得および発生時系列をカバーした全転写産物量の決定を進めた。

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  • ワカレオタマボヤをもちいた発生遺伝学的アプローチの開発

    研究課題/領域番号：24870019  2012年8月 - 2014年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 研究活動スタート支援  研究活動スタート支援

    小沼 健

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    配分額：2990000円 （ 直接経費：2300000円 、 間接経費：690000円 ）

    短い生活環や少ない細胞数など多くの利点をもつ脊索動物ワカレオタマボヤを、発生遺伝学的アプローチが可能なモデル生物として開発するため、(1)トランスジェニック動物の作成法の検討、(2)遺伝子発現の情報収集、(3)変異体作成の3つの課題に取り組んだ。(1)では、卵巣へのmRNA注入により、オタマボヤの胚で発現するトランスポゾンの転移酵素を3種類特定した。(2)では、精巣特異的ヒストンや、初期胚の極性形成に関与する遺伝子のホモログをクローニングした。また未受精卵および幼生に存在するmRNAの配列を、RNA seq解析により網羅的に明らかにした。(3)では、掛けあわせによる近交系の作出を試みた。

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  • 神経ホルモンによるサケの産卵回遊およびマウスの春期発動制御の比較分子内分泌学

    研究課題/領域番号：06J09320  2006年 - 2008年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    小沼 健

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    配分額：3400000円 （ 直接経費：3400000円 ）

    平成20年度は,成長因子IGF-Iと脳内GnRH系の相互作用に着目し,IGF研究の第一人者であるCunming Duan教授の研究室でゼブラフィッシュを用いた研究を進めた.また,これまでにシロザケで得た研究成果を順次公開した.
    1.ゼブラフィッシュでは受精後約24時間でGnRHの発現細胞が出現する.IGF-Iの役割を調べるため,細胞内シグナルドメインを欠損したIGF-I受容体を強制発現させIGF-Iシグナルを阻害したところ,GnRHの発現細胞の出現が6時間以上遅延することが分かった.現在は,GnRHニューロンが視床下部へと移動する時期のIGF-Iの役割を調べている.
    2.GnRH分泌の制御因子KiSSの受容体GPR54に注目し,ゼブラフィッシュとマウスの脳からcDNAクローニングを行なった.ゼブラフィッシュから6種類,マウスから2種類のバリアントを単離した.これらは選択的スプライシングにより産生され,膜貫通ドメインの一部を欠損したGPR54をコードすると考えられる.現在,培養細胞を用いた機能解析を進めている.
    3.シロザケがベーリング海から産卵回遊を開始するのに先立ち,下垂体-生殖腺系(PG系)の活動が高まること(J.Exp.Biol誌),またIGF-Iの血中量が高まること(Ann.NY.Acad.Sci.誌)を報告した.
    2月のアラスカ湾のシロザケでは,6-7月のベーリング海の個体より,前脳のほぼ全ての部域でGnRH mRNA量が高かった.すなわち,ベーリング海から産卵回遊を開始する数ヶ月前にGnRHの遺伝子発現が高まることを示した(北米神経科学学会で発表,投稿準備中).
    さらに成長・摂食および生殖に関わるホルモン,グレリンの遺伝子発現を調べた.シロザケでは母川の遡上時にGnRH遺伝子の発現量が高まるが,対応して脳内でグレリンのmRNA量が変動することが分かった(未発表,投稿準備中).

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  • 産卵回遊時のシロザケ脳内における神経ホルモン遺伝子の発現変動とその調節機構

    研究課題/領域番号：04J09104  2004年 - 2005年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    小沼 健

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    配分額：1900000円 （ 直接経費：1900000円 ）

    サケの産卵回遊の時間軸により規定される「ホルモンの遺伝子発現プログラム」を明らかにするため,母川回帰にともなう脳内のsGnRH遺伝子および下垂体中の下垂体ホルモン遺伝子の発現変動を解析した.さらに,下垂体細胞の初代培養系を用いて,sGnRHおよび性ステロイドホルモンの効果を調べた.今年度はこれらの結果を原著論文2報、総説1報として公表した.なお,本研究の成果の一部を発表した国際比較内分泌会議では,最優秀ポスター賞を受賞した.内容を以下に示す.
    1)1997-1999年にわたり,石狩川を遡上するシロザケの脳内各領域に含まれるsGnRH-I,-II mRNA量を測定したところ,遡上にともない脳内全域でsGnRHの遺伝子発現が高まることが分かった(Journal of Neurobiology誌に掲載).
    2)2001-2003年にかけて,6-7月および9月にベーリング海のシロザケから採取した下垂体,血液を解析した.その結果母川へと回帰する成熟個体では,下垂体中の生殖腺刺激ホルモン(GTH)サブユニット遺伝子の発現量,血中の性ステロイドホルモン量ともに,未成熟個体の10-100倍にまで高まることが分かった(国際比較内分泌学会で最優秀ポスター賞(Jimmie Dodd Memorial Prize)を受賞).
    3)サクラマスの下垂体細胞を用いて,sGnRHおよび性ステロイドホルモンが下垂体ホルモンの遺伝子発現に及ぼす効果を調べたところ,性成熟の後期には,性ステロイドホルモンがプロラクチン,ソマトラクチン,および転写調節因子Pit-1の遺伝子発現を変化させることが分かった(General and Comparative Endocrinology誌に掲載).さらに同じ細胞を用いて,転写調節因子FF1およびERaの遺伝子発現を調べ,GTH遺伝子の発現調節機構についても知見を得た(投稿準備中).

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  • 卵形成及び初期発生過程における胚軸（動植軸・左右軸）決定機構の包括的解析

    研究課題/領域番号：19H03234  2019年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    西田 宏記, 小沼 健

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    配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）

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  • 複雑な消化管形態形成の自己組織化を単純な動物を使って理解する

    研究課題/領域番号：17KT0023  2017年7月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    西田 宏記, 小沼 健

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    配分額：18590000円 （ 直接経費：14300000円 、 間接経費：4290000円 ）

    体内には様々な器官が３次元に配置されている。また、それぞれの器官自体も3Dの構造を持っている。しかし、複雑な形態が個体差なく作られるしくみの理解は遅れている。3D形態ができあがっていくしくみの解明には、4D (3D+t)ライブイメージングが不可欠である。ライブイメージングには、サンプルが小さく全ての過程が急速に起こる系が適している。本研究では、オタマボヤ（Oikopleura dioica）をその系として、５時間の間に起こる消化管の形態形成とその構築原理を解明することを目的とする。この系は解析に値する充分な複雑さを持つが、他の動物の消化管形成に比してとても単純化された系である。全ての過程は５時間程度で完了する。内臓の形態形成は自己組織化の例であり、オタマボヤでは62個の細胞の塊から口から、咽頭、胃、腸、肛門にかけて500個ほどの細胞でできている高度に組織化された内臓ができあがる。消化管の形態を創成するしくみの素過程として、４つの現象に注目してそのしくみを探る。器官境界の形成、上皮極性の形成、管腔形成、管腔の体外への開口、である。全ての過程は５時間程度で完了するので、包括的な解析に最適な系である。精力的に4D（3D+t）ライブイメージングを行い、多面的かつ大量のデータの取得を行った。データの取得は、微分干渉顕微鏡、デコンボルーション顕微鏡、共焦点顕微鏡を用いて行った。また、体幹部の形態形成過程において核(H2B-mCherry)・細胞膜（PH-YFP）を光らせ、Z軸を含む蛍光タイムラプスビデオで撮影した。オタマボヤの幼生は幅が40 ミクロン程であり完全に透明なので、核を光らせZスタックを撮る場合、幼生の上焦点面から下焦点面までの像を得ることができる。

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  • オタマボヤの表皮が複雑な細胞パターンを個体差なしに形成するしくみの解析

    研究課題/領域番号：16K14735  2016年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究  挑戦的萌芽研究

    西田 宏記, 小沼 健

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    配分額：3770000円 （ 直接経費：2900000円 、 間接経費：870000円 ）

    動物の発生において、複雑で規則性のないパターンを個体差なく作り出すしくみの理解は遅れている。ワカレオタマボヤ体幹部の表皮は、単層上皮であり、細胞レベルで完全に左右鏡像対称で個体差のない、かつ規則性に乏しい複雑なパターンを持つ。まず、完成した表皮に関してドメイン境界を細胞レベルで設定し、ドメイン内の個々の細胞に名前を付け、アトラスを完成させた。次に、発生を遡りパターン形成過程で個々の細胞がどのような挙動を取るのか、ライブイメージングを用いて細胞分裂の観察を行った。その結果、パターン形成には、細胞移動や細胞死ではなく、細胞分裂の方向と回数の制御が重要であることがわかった。

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  • 初期胚の動物－植物極を決定するしくみの時系列に沿った包括的解析

    研究課題/領域番号：15H04377  2015年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    西田 宏記, 今井 薫, 小沼 健

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    配分額：15990000円 （ 直接経費：12300000円 、 間接経費：3690000円 ）

    全ての動物の未受精卵は動物－植物極を結ぶ軸（動植軸）を持っている。これは、胚の一次軸と呼ばれ、この軸に沿って三胚葉が配置され原腸陥入へと進行していく。動植軸の決定機構は重要であるにもかかわらずあまり理解されていなかった。本研究では尾索動物のマボヤとオタマボヤを実験材料とし、その利点を活かして動植軸がいかにして卵や胚で設定され確定されていくのかを研究した。特に重要な成果として、マボヤでは卵母細胞の中での卵核胞の偏りが動植軸を決めており、卵成熟過程で起こる細胞質の流れによって、卵細胞質因子の局在が引き起こされ、動植軸が確定することを明らかにした。

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  • 新規モデル脊索動物としてのオタマボヤを用いた順遺伝学的スクリーニング法の開発

    研究課題/領域番号：26650079  2014年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究  挑戦的萌芽研究

    西田 宏記, 小沼 健

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    配分額：3900000円 （ 直接経費：3000000円 、 間接経費：900000円 ）

    ワカレオタマボヤOikopleura dioicaはヒトを含む脊索動物門に属する海洋性プランクトンで、脊椎動物と共通な基本体制を持ちながらも世代時間が5日と短い。本研究では、ワカレオタマボヤを利用して、線虫やハエのように有用な研究モデル生物を作り上げることを目指した。研究の過程で遺伝子の機能を抑制するための方法としてDNAiが可能であることが判明した。この方法を用いれば、ワカレオタマボヤをもちいて発生に関わる遺伝子を容易にかつ安価にスクリーニングすることが可能となった。

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