Organization
Graduate School of Science Assistant Professor
Graduate School
Graduate School of Science
Undergraduate School
School of Science Department of Biological Science
Title
Assistant Professor
External link
KIKUCHI Mariko
Degree 1
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博士（理学） （ 2019.3 名古屋大学 ）
Research History 1
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Nagoya University Assistant Professor
2019.4
Country：Japan
Education 3
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Nagoya University
2016.4 - 2019.3
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The Graduate University for Advanced Studies
2013.4 - 2016.3
Country： Japan
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Hokkaido University
2009.4 - 2013.3
Country： Japan
Awards 1
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Inoue Research Award for Young Scientists
2022.2 Inoue Foundation for Science Identification of germ cell-intrinsic mechanism of sex determination in medaka.
Mariko Kikuchi
Papers 6
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Sexually dimorphic dynamics of the microtubule network in medaka (Oryzias latipes) germ cells Reviewed
Mariko Kikuchi, Miyo Yoshimoto, Tokiro Ishikawa, Yuto Kanda, Kazutoshi Mori, Toshiya Nishimura, Minoru Tanaka
Development Vol. 151 ( 5 ) 2024.3
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Functional Modules in Gametogenesis Invited Reviewed
Mariko Kikuchi, Minoru Tanaka
Frontiers in Cell and Developmental Biology Vol. 10 page： 914570 2022.5
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foxl3, a sexual switch in germ cells, initiates two independent molecular pathways for commitment to oogenesis in medaka Reviewed
Kikuchi Mariko, Nishimura Toshiya, Ishishita Satoshi, Matsuda Yoichi, Tanaka Minoru
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA Vol. 117 ( 22 ) page： 12174 - 12181 2020.6
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Novel components of germline sex determination acting downstream of foxl3 in medaka. Reviewed International coauthorship
Kikuchi M, Nishimura T, Saito D, Shigenobu S, Takada R, Gutierrez-Triana JA, Cerdán JLM, Takada S, Wittbrodt J, Suyama M, Tanaka M
Developmental biology Vol. 445 ( 1 ) page： 80 - 89 2019.1
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Increase of cortisol levels after temperature stress activates dmrt1a causing female-to-male sex reversal and reduced germ cell number in medaka. Reviewed International coauthorship
Adolfi MC, Fischer P, Herpin A, Regensburger M, Kikuchi M, Tanaka M, Schartl M
Molecular reproduction and development Vol. 86 ( 10 ) page： 1405 - 1417 2019.10
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Germ cells in the teleost fish medaka have an inherent feminizing effect Reviewed International coauthorship
Toshiya Nishimura, Kazuki Yamada, Chika Fujimori, Mariko Kikuchi, Toshihiro Kawasaki, Kellee R. Siegfried, Noriyoshi Sakai, Minoru Tanaka
PLoS Genetics Vol. 14 ( 3 ) page： e1007259 2018.3
Books 1
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月刊細胞 特集『性スペクトラム』 2024年1月号
菊地 真理子、田中 実（ Role： Contributor , 各論『揺らぐ性の分子基盤』）
株式会社 ニューサイエンス社 2023.12
Presentations 13
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メダカを用いた減数分裂の性差研究 Invited
菊地真理子
第492回 発生研セミナー 2024.3.19 熊本大学 発生医学研究所
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有性生殖の多様化を可能とする、配偶子形成のモジュール構造 Invited
菊地真理子
第4回 有性生殖研究会 2024.3.8 有性生殖研究会
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Sexually dimorphic contributions of REC8 paralogs to meiotic chromosome axis formation in medaka. Invited
2024 NIG Symposium "Meiosis and Fish" 2023.12.12 国立遺伝学研究所
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Sexually dimorphic contributions of REC8 paralogs to meiotic chromosome axis formation in medaka. Invited International conference
M Kikuchi, S Kameyama, K Kamei, R Shimada, K Ishigura, M Tanaka
2023.12.8
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Dynamic changes of microtubule network during germline sex differentiation. International conference
M Kikuchi, M Tsuda, Kizuku Kamei, and M Tanaka
9th International Symposium on the Biology of Vertebrate Sex Determination 2023 2023.4.19 Vertebrate Sex Determination Organizing Committee
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メダカ生殖細胞におけるオーキシン依存的ノックダウン法（AID法）の有用性
菊地真理子、Nadia Eliora、西村浩平、田中実
第45回 日本分子生物学会年会 2022.12.2 日本分子生物学会
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The sexual difference in meiosis Invited International conference
M Kikuchi and M Tanaka
1st Annual Symposium on Meiotic Chromosome Dynamics in Zebrafish 2022.9.14
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Functional Modules in Gametogenesis
M Kikuchi and M Tanaka
55th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists 2022.6.2
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染色体の構造と動態からみた減数分裂の性差 Invited
菊地真理子
2022年度 遺伝研研究会「有性生殖における染色体・クロマチン・核動態に関する若手研究者の会」 2022.4.14 国立遺伝学研究所
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Exploring the "meiotic module" using hermaphroditic fish, Amazon molly.
Mariko Kikuchi
Retreat in Sugashima "epigenome, meiosis, germ cells" 2023.9.21
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生殖細胞の性決定機構からみえてきた配偶子形成のモジュール構造 Invited
菊地真理子
第4回メダカユーザーヒアリング 2023.6.14 ナショナルバイオリソースNBRPメダカ
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卵を作り出すしくみ:細胞極性をもたらすBalbiani bodyの形成機構 International conference
菊地真理子、津田弥与、西村俊哉、田中実
第44回 日本分子生物学会年会 2021.12.2 日本分子生物学会
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卵形成コミットメントの分子機構 International conference
菊地真理子、西村俊哉、丹羽大樹、田中実
第42回 日本分子生物学会年会 2019.12.6 日本分子生物学会
Research Project for Joint Research, Competitive Funding, etc. 6
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雌性発生魚Amazon mollyのscRNA-seqによる生殖様式多様化機構の解明
Grant number：24NIBB450 2024.4 - 2025.3
2024年度 基礎生物学研究所 共同利用研究 統合ゲノミクス共同利用研究
重信秀治
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\46060 （ Direct Cost: \46060 ）
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減数分裂性差の解析
Grant number：K24-30 2024.4 - 2025.3
令和6年度 発生医学研究所共同研究
石黒啓一郎
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\320000 （ Direct Cost: \320000 ）
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雌性発生魚Amazon mollyのscRNA-seqによる生殖様式多様化機構の解明
Grant number：23NIBB455 2023.7 - 2024.3
2023年度 基礎生物学研究所 共同利用研究 統合ゲノミクス共同利用研究
重信秀治
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\39580 （ Direct Cost: \39580 ）
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減数分裂性差の解析
Grant number：K23-01 2023.4 - 2024.3
令和5年度 発生医学研究所共同研究
石黒啓一郎
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
Grant amount：\800000 （ Direct Cost: \800000 ）
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小型魚類培養系を用いた減数分裂過程のイメージング法の確立
Grant number：49A2023 2023.4 - 2024.3
2023年度 国立遺伝学研究所 共同研究NIG-JOINT
酒井則良
Authorship：Coinvestigator(s)
Grant amount：\136000 （ Direct Cost: \136000 ）
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減数分裂性差の解析
Grant number：K22-03 2022.4 - 2023.3
令和4年度 発生医学研究所共同研究
石黒啓一郎
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
Grant amount：\600000 （ Direct Cost: \600000 ）
KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 4
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ライブイメージングによる絶対時間軸の減数分裂染色体動態の解明
Grant number：21KK0129 2021.10 - 2025.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B)) 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
酒井 則良
Authorship：Coinvestigator(s)
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Molecular mechanisms for commitment to oogenesis
Grant number：21K15133 2021.4 - 2025.3
Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4680000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\1080000 ）
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FOXL3共因子の網羅的同定による生殖細胞の性決定機構の解明
Grant number：19K23749 2019.8 - 2021.3
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
菊地 真理子
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\2860000 （ Direct Cost: \2200000 、 Indirect Cost：\660000 ）
生殖細胞の性決定（卵になるか精子になるかの運命決定）のスイッチ因子としてメダカで同定された転写因子FOXL3は、その下流でゲノム高次構造の性的二型を構築し、性特異的な遺伝子発現を制御している可能性が示唆されている。本研究では、免疫沈降-質量分析法を用いてFOXL3の共因子を網羅的に探索し、FOXL3が生殖細胞の性を司る分子メカニズムを解明することを目的としている。
本研究の目的は、生殖細胞の性決定機構を転写因子FOXL3 の作用機序から究明することである。そのための方法として、免疫沈降-質量分析法（IP-MS）によるFOXL3相互作用因子の網羅的同定を計画した。2019年度は、最初にメダカ卵巣細胞とFOXL3抗体を用いてIPの条件検討を行った。その結果、当初予定した数の卵巣からはMSに必要なIPサンプルを得ることが難しいと判明した。そこで計画を変更し、セルソーターで単離した生殖細胞のプロテオームを、野生型とfoxl3変異体で比較することにより、FOXL3依存的に変動するタンパク質群を同定することにした。この比較解析により浮上した関連因子についてFOXL3との相互作用をIPで検証し、変異体解析やライブイメージング解析につなげる。MSに用いるメダカとして、foxl3p-EGFP; foxl3変異体系統を予定しており、現在個体数を増やしている段階である。
一方、FOXL3のターゲット遺伝子としてrec8aとfbxo47が既に同定されている（Kikuchi M, et al., 2019, Dev Biol）。このうちfbxo47は、foxl3の下流で精子形成の抑制に寄与していることが示唆された。この仮説をさらに検証するため、fbxo47をfoxl3変異体に異所的に発現させ、foxl3変異体卵巣内でみられる生殖細胞のオス化（精子形成）がレスキューされるかを調べた。その結果、fbxo47を導入した生殖細胞は精子形成を行わないことが示され、上記仮説が支持された。以上の結果は、rec8aとfbxo47の変異体解析結果と共に論文にまとめて発表した（Kikuchi M, et al., 2020, PNAS）。
FOXL3の作用機序から生殖細胞の性決定機構を解明するという目的において、FOXL3の直接ターゲットであるrec8aとfbxo47の詳細な解析を進めることができた点で大きな進展があったと考える。rec8aの下流では減数分裂が、fbxo47の下流では卵胞の形成・成熟が制御されており、生殖細胞の性決定と卵形成とをつなぐ２つの分子経路が脊椎動物で初めて明らかになった。さらに、FOXL3がfbxo47を介して精子形成を抑制していることも見出した。
FOXL3が生殖細胞の性のスイッチ因子として働く分子機構は上記経路の制御の点からも非常に興味深く、解明すべき問いとして残されている。《研究実績の概要》に記したように、FOXL3の下流において細胞内で変動する経路をMSで同定するための準備を進めている。
《研究実績の概要》に記したように、foxl3p-EGFP; foxl3変異体メダカ系統の卵巣から生殖細胞を単離し、MSによるプロテオーム解析を行う。メダカサンプルは2020年12月頃に得られる予定である。卵巣からEGFP陽性細胞を単離する系は既に確立しており（Kikuchi M, et al., 2019, Dev Biol）、MS解析は名古屋大学ITbMの桑田啓子氏との協力で行う。得られたプロテオームをfoxl3変異体と野生型で比較し、foxl3依存的に発現変動するタンパク質群を同定する。クロマチン修飾因子や染色体の高次構造制御因子を候補としてFOXL3-IPによるスクリーニングを行い、FOXL3相互作用因子を選別する。将来的にはFOXL3相互作用因子の変異体解析やライブイメージング解析を行い、生殖細胞の性決定機構をFOXL3の作用機序から明らかにしていく。 -
生殖細胞のオス化機構の解明―精子形成はどのようにして開始されるのか―
Grant number：16J10351 2016.4 - 2018.3
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
菊地 真理子
Authorship：Principal investigator
生殖細胞が「精子になるか卵になるか」の運命決定(生殖細胞の性決定)は、有性生殖を行なう生物にとって根本的な問題である。これまで生殖細胞の性は、生殖細胞を取り囲む体細胞の性によって決まると考えられてきた。しかしながら、実際に生殖細胞内で働く分子機構は、脊椎動物では全く明らかになっていない。
最近我々の研究室では、「生殖細胞自律的な性決定因子」foxl3を同定することに成功した。foxl3の機能を欠損させたメダカ(以下、foxl3-/-)では、遺伝的メス個体の卵巣内に受精可能な精子が作られる。さらに、foxl3-/-の生殖細胞を野生型(以下、WT)個体の卵巣に移植すると、宿主(体細胞)の性に関わらず機能的な精子が形成される。これらのことは、foxl3がメスの生殖細胞内で精子形成の開始を抑制していることを示している。本研究では、転写因子foxl3が制御するターゲット遺伝子の同定を通じて、生殖細胞の自律的な性決定機構を解明することを目的としている。
平成29年度は、前年度に行った網羅的発現解析で同定されたfoxl3下流変動遺伝子群のスクリーニングに加え、抗FOXL3抗体を用いたChIP-qPCR解析を行い、FOXL3の直接のターゲット遺伝子を同定することに成功した。現在はFOXL3ターゲット遺伝子の変異体作成および表現型解析を進めている。
上記解析と並行して、iDamIDseq法によるFOXL3結合モチーフの決定をおこなった。その結果、FOXL3結合モチーフはForkhead familyタンパク質のgeneral consensus elementと類似していることが明らかとなった。従ってFOXL3は、ターゲット特異性を決めるために、補因子と相互作用していると考えられる。
Teaching Experience (Off-campus) 1
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Developmental Engineering
2021.11 （Tokyo University of Science）
Level：Undergraduate (specialized) Country：Japan
Social Contribution 5
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メダカは雌も雄も卵を作る準備をする〜卵の極性を作り出す仕組みを発見〜
Role(s)：Media coverage
名古屋大学 名古屋大学オンライン記者会見 2024.3
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生命をつなぐ性と生殖の不思議
Role(s)：Appearance
名古屋大学 名大発 アカデミックフラッシュ 第13報 2022.8
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生命をつなぐ性と生殖細胞の不思議
Role(s)：Lecturer
名古屋大学 名古屋大学女子中高生理系進学推進セミナー2022 2022.8
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菊地真理子助教 第38回井上研究奨励賞を授賞
Role(s)：Contribution
名古屋大学同窓会 名古屋大学同窓会誌 2022.6
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日本発！世界にはばたく研究用生物メダカのはなし
Role(s)：Lecturer
名古屋大学 名古屋大学オープンレクチャー2021 2021.3
Media Coverage 7
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メダカは雌も雄も卵を作る準備をする、卵の極性発生の仕組みを名古屋大学などが発見 Internet
大学ジャーナルオンライン https://univ-journal.jp/243196/?cn-reloaded=1 2024.3
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メダカ初めはみんなメス 名大など発表 確実に子をつくるためか Newspaper, magazine
中日新聞 朝刊 3面 2024.3
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名大、メダカはメスもオスもまず卵を作る準備をすることを発見 Internet
マイナビTEC+ https://news.mynavi.jp/techplus/article/20240314-2906200/ 2024.3
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メダカは雄も雌も卵を作る準備をする 〜卵の極性を作り出す仕組みを発見〜 Internet
日本の研究.com https://research-er.jp/articles/view/131765 2024.3
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卵だけ作り出す仕組み発見 Newspaper, magazine
日経産業新聞 6面 2020.7
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卵を作るメダカのスイッチ 遺伝子が働かないと…メスなのに精子形成も 名大チーム発表 Newspaper, magazine
朝日新聞 夕刊（名古屋版）7面 2020.5
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メダカのメス、卵を作れる仕組み解明 名古屋大 Internet
朝日新聞デジタル https://digital.asahi.com/articles/ASN5P3G63N53OIPE00Y.html 2020.5