魚類の卵成熟ならびに卵黄吸収課程における糖、アミノ酸、及びイオン輸送機構

• Project/Area Number: 13J05574
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General fisheries
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 古川 史也 宮崎大学, 農学部, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,320,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: yolk syncytial layer / アミノ酸 / グリコーゲン / グルコース / 糖新生 / 卵黄 / 発生 / 糖 / 脂質 / Yolk syncytial layer

Outline of Annual Research Achievements

本年度の研究ではまず、受精1.5時間後～5日後のゼブラフィッシュ胚において、グリコーゲン含量の変化を調べた。その結果、受精後から孵化前後(～受精2日後)にかけて、グリコーゲンの減少が起こっていることが明らかとなった。次に、メス卵巣内の卵母細胞におけるグリコーゲンの蓄積過程を検討した。まず、成熟とともにグリコーゲンが蓄積されていることが明らかとなった。抗グリコーゲン抗体による免疫組織化学に供した結果、成熟とともにグリコーゲンが蓄積し、卵母細胞の表層に移行していく過程が明らかとなった。また、グリコーゲンの蓄積に関与する遺伝子(gys1、gys2)の発現は成熟ステージの早い時期の卵母細胞で見られた。
宮崎県で養殖されているヤマメ及びその海上飼育型であるサクラマスから生まれた卵を用い、発生過程において、卵黄内のアミノ酸、グルコース、グリコーゲンの利用について検討を行った。孵化率ではヤマメの91% (213/234)に対して、サクラマスでは96.6% (226/234)と高い値を示した。受精120日後、卵黄嚢が縮小し、卵黄内のほとんどのアミノ酸が枯渇していたヤマメに比較し、サクラマスの卵黄では多くのアミノ酸が残存していた。卵黄内では発生と共にグルコースが増加し、受精後40日をピークに減少していった。遺伝子発現解析の結果から、ゼブラフィッシュと同様にyolk syncytial layerで糖新生が起こっている可能性が考えられる。グリコーゲン測定の結果、受精後40日に胚体でグリコーゲンが急激に蓄積され、ヤマメでは孵化後に元のレベルに戻ることが観察された。一方、サクラマスでは受精後100日目までは高いレベルに維持されていた。アミノ酸やグリコーゲンの残存量、および孵化率の高さから、発生初期においてはサクラマスより生まれた仔稚魚の方がヤマメのそれよりも優れた生命力を有することが示唆された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] In vivo and in vitro effects of high-K+ stress on branchial expression of ROMKa in seawater-acclimated Mozambique tilapia (2015)
  • Author(s): Furukawa F, Watanabe S, Seale AP, Breves JP, Lerner DT, Grau EG, Kaneko T
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology - Part A: Molecular & Integrative Physiolgy Volume: 187 Pages: 111-118
  • DOI: 10.1016/j.cbpa.2015.05.017
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Induction of phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) during acute acidosis and its role in acid secretion by V-ATPase-expressing ionocytes (2015)
  • Author(s): Furukawa F, Tseng YC, Liu ST, Chou YL, Lin CC, Sung PH, Uchida K, Lin LY, Hwang PP
  • Journal Title: International Journal of Biological Sciences Volume: 11 Issue: 6 Pages: 712-725
  • DOI: 10.7150/ijbs.11827
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] ゼブラフィッシュ幼生におけるPEPCK経由糖新生は酸排出を促進する (2015)
  • Author(s): 古川史也, Tseng YC, Liu ST, Chou YL, Sung PH, 内田勝久, Lin LY, Hwang PP
  • Organizer: 日本動物学会 第86回新潟大会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ、新潟
  • Year and Date: 2015-09-19
• [Presentation] Phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK)-mediated gluconeogenesis accelerates acid secretion by H+-ATPase-expressing ionocytes during acidosis (2015)
  • Author(s): Furukawa F, Tseng YC, Liu ST, Chou YL, Lin CC, Sung PH, Uchida K, Lin LY, Hwang PP
  • Organizer: The 9th International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry From Molecule to Macrophysiology
  • Place of Presentation: Jagiellonian University, Krakow, Poland
  • Year and Date: 2015-08-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 魚類における卵黄の利用に関する生理学的研究 (2015)
  • Author(s): 古川史也
  • Organizer: ユニークな少数派実験動物を扱う若手が酸先端アプローチを勉強する会
  • Place of Presentation: 岡崎コンファレンスセンター、愛知
  • Year and Date: 2015-08-19
• [Presentation] ゼブラフィッシュ発生初期における糖新生関連酵素の遺伝子発現 (2014)
  • Author(s): 古川史也、Yung-Che Tseng、内田勝久、Pung-Pung Hwang
  • Organizer: 平成26年度公益財団法人日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学函館キャンパス
  • Year and Date: 2014-03-29
• [Presentation] Potassium and cesium excretion via ROMKa potassium channel expressed in the gill ionocytes of Mozambique tilapia (2013)
  • Author(s): Furukawa F, Watanabe S, Hiroi J, Kaneko T
  • Organizer: 壷灣海洋生物技術學會
  • Place of Presentation: ICOB, Academia Sinica
  • Year and Date: 2013-11-30
• [Presentation] ティラピアの鰓におけるK^+及びCs^+の排出 (2013)
  • Author(s): 古川史也、渡辺壮一、金子豊二
  • Organizer: 東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会
  • Place of Presentation: 東京大学大気海洋研究所
  • Year and Date: 2013-06-21
  • Invited
• [Book] Agricultural implications of the Fukushima nuclear accident (2013)
  • Author(s): Kaneko T, Furukawa F, Watanabe S
  • Total Pages: 204
  • Publisher: Excretion of cesium through potassium transport pathway in the gills of a marine teleost