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Elucidation of recognition mechanism of tetrodotoxin by puffer fish

Research Project

Project/Area Number 17K19195
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Biomolecular chemistry and related fields
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Nishikawa Toshio  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90208158)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阿部 秀樹  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (90396804)
Research Collaborator Adachi Masaatsu  
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsテトロドトキシン / フグ毒 / 誘引物質 / トリデオキシテトロドトキシン / フグ / EOG / 誘引活性 / 電気生理学的手法 / EOG応答 / 嗅細胞 / 天然物 / 電気生理学
Outline of Final Research Achievements

Because of the strong toxicity of tetrodotoxin (TTX), pufferfish uses TTX as a protective substance. On the other hand, there have been interesting reports that pufferfish are attracted to TTX. We thus first attempted to confirm that the TTX is actually sensed by the pufferfish olfactory organ by measuring an olfactory electrogram (EOG: electric field potential change generated when the olfactory epithelium is stimulated with an odorant). Unexpectedly, a strong EOG response was observed for 5,6,11-trideoxyTTX, a non-toxic analog of TTX rather than toxic TTX. We then synthesized several related compounds of the TTX analog for structure-activity relationship studies, and attempted behavior experiment using pufferfish, and to identify attractive olfactory cell species that receive the TTX analog.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の最大の学術的意義は、これまでフグ誘引の活性の本体と考えられていたテトロドトキシン(TTX, フグ中毒の原因物質で猛毒)ではなく、無毒のTTX類縁体5,6,11-trideoxyTTXであることを初めて発見したことにある。この発見は、日本人に古くから馴染みの深いフグとフグが保有する毒素TTXの複雑な関係が、分子レベルで明らかになるきっかけとなるだろう。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (43 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 9 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Total Syntheses and Determination of Absolute Configurations of Cep-212 and Cep-210, Predicted Biosynthetic Intermediates of Tetrodotoxin Isolated from Toxic Newt.2019

    • Author(s)
      Masaatsu Adachi,Tadachika Miyasaka, Yuta Kudo, Keita Sugimoto, Mari Yotsu-Yamashita, Toshio Nishikawa.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 21 Issue: 3 Pages: 780-784

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b04043

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    • Author(s)
      Nishikawa Toshio、Nakazaki Atsuo、Nokura Yoshihiko
    • Journal Title

      HETEROCYCLES

      Volume: 96 Issue: 1 Pages: 127-127

    • DOI

      10.3987/com-17-13814

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    • Author(s)
      Yamamoto, Y.; Nakazaki, A.; Nishikawa, T.
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 73 Pages: 3443-3451

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    • Author(s)
      Matsumoto, N.; Nakazaki, A.; Nishikawa, T.
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: - Issue: 17 Pages: 2303-2306

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588495

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    • Author(s)
      Nakazaki, A.; Hashimoto, K.; Ikeda, A.; Shibata, T.; Nishikawa, T.
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 82 Issue: 17 Pages: 9097-9111

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b01640

    • NAID

      120006367971

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      Nokura Yoshihiko、Araki Yusuke、Nakazaki Atsuo、Nishikawa Toshio
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 19 Issue: 21 Pages: 5992-5995

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b03032

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    • Author(s)
      Tsukamoto Tadaaki、Chiba Yukie、Wakamori Minoru、Yamada Tomoshi、Tsunogae Shunsuke、Cho Yuko、Sakakibara Ryo、Imazu Takuya、Tokoro Shouta、Satake Yoshiki、Adachi Masaatsu、Nishikawa Toshio、Yotsu-Yamashita Mari、Konoki Keiichi
    • Journal Title

      Br. J. Pharmacol.

      Volume: 174 Issue: 21 Pages: 3881-3892

    • DOI

      10.1111/bph.13985

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    • Author(s)
      Tadaaki Tsukamoto, Yukie Chiba, Shunsuke Tsunogae, Tomoshi Yamada, Yuko Cho, Ryo Sakakibara, Takuya Imazu, Shouta Tokoro, Yoshiki Satake, Yuki Ishikawa, Yoshiki Nakane, Masaatsu Adachi, Atsuo Nakazaki, Toshio Nishikawa, Minoru Wakamori, Mari Yotsu-Yamashita, Keiichi Konoki
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      Toshio Nishikawa
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      西川俊夫
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      東北大学天然物生命化学セミナー
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  • [Remarks] 研究室HP

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      http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~organic/

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  • [Remarks] 研究室のHP

    • URL

      http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~organic/

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Published: 2017-07-21   Modified: 2023-01-30  

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