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両生類におけるアクアポリンの生理学的役割、遺伝子発現調節機構、および進化プロセス

Research Project

Project/Area Number 13J04065
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Morphology/Structure
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

柴田 侑毅  静岡大学, 創造科学技術大学院, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsアクアポリン / 皮膚腺 / ネッタイツメガエル / ニシブチイモリ / アルギニンバソトシン
Outline of Annual Research Achievements

減水環境で飼育したネッタイツメガエルは、水中環境では示さない腹側皮膚を介した水吸収を行うようになり、乾燥した環境に順応する可能性があることを1年目の研究で示した。さらに、減水環境で飼育するとAQPa2S mRNAおよびタンパク質の発現が確認された。そこで水棲無尾両生類の乾燥環境適応に最も重要であると考えられるAQPa2Sの転写調節機構の解明を目的として以下の実験を行った。減水環境または水中で飼育したネッタイツメガエルの大腿部皮膚をcollagenase 処理し、表皮と真皮を分離した。このうち表皮のみを液体窒素で凍結し、次世代シーケンサーMiseq (illumina)を用いたトランスクリプトーム解析を行った。その結果、減水環境において発現量が増加した203個の因子および発現量が低下した424個の因子を同定した。今後AQPa2Sの転写制御に関わる因子の同定が期待される。
共同研究者であるHillyard教授の研究室において陸棲の有尾両生類ブチイモリを用いて、腹側皮膚を介した水吸収機構の生理学的な解析を行った。その結果、他の水棲(アカハライモリ)・半水棲(シリケンイモリ)のイモリに対して、ブチイモリのみがホルモン投与に応答して、腹側皮膚を介した水吸収を行うこと示した。また、免疫組織学的な解析からAQPa2SはAVTに応答して最外顆粒細胞のアピカル側細胞膜に局在することを示した。これらの結果は、陸棲のブチイモリが多くの陸棲や樹上棲の無尾両生類と同様に、抗利尿ホルモン応答性AQPa2Sの局在を変化させることで、腹側皮膚から水を吸収して水恒常性を維持していることを示している。本研究により、有尾両生類が無尾両生類と同様の腹側皮膚型AQP(AQPa2S)を介した水吸収機構を有していることが示された。これは同時に、本水吸収機構の起源が無尾目と有尾目の共通の祖先にまで遡ることが出来ることを示している。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (8 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Molecular and cellular characterization of urinary bladder-type aquaporin in Xenopus laevis2014

    • Author(s)
      Yuki Shibata, Izumi Katayama, Yuji Ogushi, Takashi Nakakura, Reiko Okada, Shigeyasu Tanaka, Masakazu Suzuki.
    • Journal Title

      Gen Comp Endocrinol.

      Volume: 222 Pages: 11

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2014.09.001

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/ebee320d-4860-43d8-8d2f-dc47031c40fb

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Novel vasotocin-regulated aquaporins expressed in the ventral skin of semiaquatic anuran amphibians: evolution of cutaneous water-absorbing mechanisms.2014

    • Author(s)
      Yasunori Saitoh, Yuji Ogushi, Yuki Shibata, Reiko Okada, Masakazu Suzuki, and Shigeyasu Tanaka.
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 155(6) Pages: 2166-2177

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Gene expression and localization of two types of AQP5 in Xenopus tropicalis under hydration and dehydration2014

    • Author(s)
      Yuki Shibata, Takahiro Sano, Nobuhito Tsuchiya, Reiko Okada, Hiroshi Mochida, Shigeyasu Tanaka, Masakazu Suzuki.
    • Journal Title

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol

      Volume: 307

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Gene expression and localization of two types of AQP5 in Xenopus tropicalis under hydration and dehydration.2014

    • Author(s)
      Yuki Shibata, Junya Hara, Takahiro Sano, Masakazu Suzuki, Reiko Okada, Hiroshi Mochida, and Shigeyasu Tanaka.
    • Journal Title

      Am J Physiol Regul lntegr Comp Physiol

      Volume: (In press) Issue: 1 Pages: R44-R56

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00186.2013

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel vasotocin-regulated aquaporins expressed in the ventral skin of semiaquatic anuran amphibians : evolution of cutaneous water-absorbing mechanisms2014

    • Author(s)
      Yasunori Saitoh, Yuji Ogushi, Yuki Shibata, Reiko Okada, Masakazu Suzuki, and Shigeyasu Tanaka
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: (In press)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カエルツボカビ(Batrachochytrium dendrobatidis)が無尾両生類の皮膚を介した水透過性に与える影響2014

    • Author(s)
      ○柴田侑毅, 嘉手苅将, 常盤俊大, 宇根有美, 鈴木雅一
    • Organizer
      平成26年度 日本動物学会中部支部大会能登大会
    • Place of Presentation
      能登、石川県、金沢大学環日本海域環境研究センター臨海実験施設
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Expression and function of aquaporins in Xenopus tropicalis under hydration and dehydration2014

    • Author(s)
      ○Yuki Shibata, Takahiro Sano, Reiko Okada, Shigeyasu Tanaka, Masakazu Suzuki.
    • Organizer
      第39回日本比較内分泌学会大会・第8回国際両生類爬虫類神経内分泌学会 合同大会
    • Place of Presentation
      岡崎、愛知県、自然科学研究機構 基礎生物学研究所
    • Year and Date
      2014-11-07 – 2014-11-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Anuran-specific aquaporin 2 ortholog in a urodele, evidence for early gene duplication in amphibian evolution2014

    • Author(s)
      Yuki Shibata, Masakazu Suzuki, Takatoshi Nagai, ○Stanley Hillyard
    • Organizer
      2014 APS Intersociety Meeting, Comparative Approaches to Grand Challenges in Physiology
    • Place of Presentation
      サンディエゴ、カリフォルニア、Town and Country Resort and Convention Center、アメリカ
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Influence of the chytrid fungus on cutaneous water permeability of anuran amphibians2014

    • Author(s)
      ○Yuki Shibata. Sho Kadekaru, Toshihiro Tokiwa, Yumi Une, Masakazu Suzuk
    • Organizer
      ELSU symposium 2014
    • Place of Presentation
      静岡、静岡県、ペガサート
    • Year and Date
      2014-09-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 有尾両生類における腹側皮膚型アクアポリン(AQPa2S)の機能と分子進化2014

    • Author(s)
      ○柴田侑毅, Stanley D Hillyard, 岡田令子, 田中滋康, 鈴木雅一, 長井孝紀
    • Organizer
      第85回日本動物学会大会
    • Place of Presentation
      仙台、宮城県、東北大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 有尾両生類に発現する両生類特異的なAVT調節性アクアポリン(AQP)の機能と分子進化2014

    • Author(s)
      柴田侑毅, Stanley D Hillyard, 岡田令子, 田中滋康, 鈴木雅一, 長井孝紀
    • Organizer
      日本動物学会中部支部大会岡崎大会
    • Place of Presentation
      基礎生物学研究所(愛知県)
    • Year and Date
      2014-03-08
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ネッタイツメガエルの腹側皮膚型アクアポリン(AQP)を介した極限水環境への順応機構2013

    • Author(s)
      柴田侑毅, 佐野貴太, 岡田令子, 鈴末雅一, 田中滋康
    • Organizer
      第84回日本動物学会大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県)
    • Year and Date
      2013-09-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular evolution and function of the orthologue of mammalian aquaporin 5 in anuran and urodule amphibians2013

    • Author(s)
      Yuki Shibata, Stanley D Hillyard, Masakazu Suzuki, Reiko Okada^1, Takatoshi Nagai, Shigeyasu Tanaka
    • Organizer
      17^<th> International Congress of Comparative Endocrinology
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] Advances in Animal Science and Zoology2015

    • Author(s)
      Yuki Shibata , Masakazu Suzuki
    • Total Pages
      20
    • Publisher
      Aquaporins and Water Homeostasis in Xenopus
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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