The contribution of transient metals on the immunological reaction in crustacean.
| Project/Area Number |
19K06221
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Setsunan University (2020-2022)
Kyoto University (2019) |
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Principal Investigator |
増田 太郎 摂南大学, 農学部, 准教授 (40395653)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | フェノールオキシダーゼ / ヘモシアニン / 甲殻類 / 銅 / 黒変 / メラニン形成 / チロシナーゼ / 銅タンパク質 / 金属含有タンパク質 / 生体防御 / 自然免疫 |
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| Outline of Research at the Start |
ヘモシアニン（Hc）とフェノールオキシダーゼ（PO）は、活性中心に銅を含む二核銅タンパク質である。特に体液中におけるヘモシアニンの存在量は極めて多いことから、甲殻類における銅代謝、銅の利用は生体防御に大きな意味を持つと考えられる。一方、フェリチンは鉄に対する親和性が非常に高く、体液中で病原微生物による鉄利用を制限する機能があると考えられる。本研究では、甲殻類の生体防御に深く関わっていると考えられるこれらの金属含有タンパク質、Hc, PO,フェリチンについて、その遺伝子発現とタンパク質構造形成過程を明らかにすることにより、遷移金属元素と自然免疫の関係について明らかにすることを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、エビ類を中心とした食用甲殻類の黒変原因酵素を明らかにし、酵素活性と生体防御反応など、生体内での機能について検証している。ポストハーベストにおける甲殻類の黒変反応は、生体防御系の酵素であるフェノールオキシダーゼが原因となっていることを明らかにした。これは、黒変原因酵素の候補として、フェノールオキシダーゼと類縁タンパク質のヘモシアニンが挙げられていた状況に、一定の会を与えるものであると考えられる。
現在、エビ類のうち、クルマエビをモデルとした研究を行っており、クルマエビにおいては、これまで調べられてきたフェノールオキシダーゼ（血球細胞遍在型）とは別に、細胞外（体液）型フェノールオキシダーゼが相当量存在し、黒変反応の主因となっていることを明らかにした。
クルマエビ科はエビ類の系統中で初期に分化したグループである。食用に供されるクルマエビ以外のクルマエビ科のエビ（クマエビ、ウシエビ、サルエビなど）についても、黒変原因酵素の探求を行い、同時に分類系統的に異なる他の食用甲殻類（イセエビ、ホッコクアカエビ、ボタンエビ、シャコ、ワタリガニなど）についても検討を進めている。その結果、黒変の原因酵素については、種ごとに異なった型のフェノールオキシダーゼが寄与している可能性を示唆するデータが得られている。現在、分類群ごとのフェノールオキシダーゼ・ヘモシアニン系タンパク質（タイプ3銅タンパク質）の分布、分子構造・機能を解析し、甲殻類進化における免疫系タンパク質の分子進化についても検討を加えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
重要な食用甲殻類であるクルマエビをモデルに、黒変反応の原因酵素を同定し、その寄与を明らかにしたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、クルマエビをモデルに研究を進めているが、クルマエビ科の他の食用エビ類についても、報告者が見出した体液型フェノールオキシダーゼの存在と黒変への寄与について検証する。また、クルマエビ科とは進化系統的に異なる食用甲殻類について、クルマエビ科とは異なる黒変酵素の分布を示唆するデータを得ているため、複数の食用重要種について更なる検討を加える予定である。
また、淡水魚類の「さび」と呼ばれる、生体でのメラニン形成と黒化にも着目し検討を進めており、その分子機構に関する甲殻類との比較生化学的な研究を展開する。
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Report
(4 results)
Research Products
(9 results)
