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Physiological significance of the novel ability of microcystin LR from blue-green algae to induce epithelial-mesenchymal transition

Research Project

Project/Area Number 19K06222
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40040:Aquatic life science-related
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

Komatsu Masaharu  鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 教授 (30325815)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsMicrocystin-LR / Acteoside / 上皮・間葉転換 / OATP1B3 / 生薬イワジシャ / microcystin-LR / アノイキス抵抗性 / 間葉・上皮転換 / リン酸化 / p53 / AKT / マイクロシスチン / OATP / 上皮間葉転換 / 細胞毒性
Outline of Research at the Start

肝臓毒マイクロシスチンLR (MC-LR)は、高濃度曝露により肝細胞毒性を発揮し肝機能不全を引き起こす。一方、低濃度の慢性曝露により肝細胞増殖活性を発揮し、何かしらの要因でDNAにダメージを受けた肝細胞に対して肝がんの発がんプロモーターとして機能する。研究代表者らは、MC-LR曝露後の一部の細胞が剥離・浮遊するにもかかわらず、死滅から逃れ数日後には再生する新奇な現象を発見した。そこで、このアノイキス抵抗性細胞への形質転換誘導能の発現に関する分子機序の詳細を明らかにする。また、この新奇な形質転換に対して抑制的に働く化合物の探索にも検討を加える。

Outline of Final Research Achievements

After exposure to microcystin-LR, detached and floating cells were collected and analyzed for changes in E-cadherin expression, which showed a marked decrease in expression of both genes and proteins. The cells that reattached after detachment and suspension were resistant to nodularin and okadaic acid as well as microcystin-LR, and after 3 months of passaging, microcystin-LR was not detected in the cells, indicating that the sensitivity to microcystin-LR is similar to that of parental cells.
In addition, Acteoside, a component of the crude drug Iwajisha, inhibited the cellular uptake of Microcystin-LR via OATP1B3 and attenuated its cytotoxicity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近い将来に水道法の改正等によりMicrocystin-LRが「要検討項目」から少なくとも「水質管理目標設定項目」に引き上げられることが望まれ、結果的に我が国の健康水準がより上昇することが期待される。さらにMicrocystin-LR、Nodularin、およびOkadaic acid中毒、ならびに疫学的因果関係が不明の肝臓障害の発生予防や対症療法の確立に貢献し、水圏生命科学領域における「食と健康」・「水と健康」研究を通じて世界中の人類の公衆衛生の向上に寄与することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Enhancement of Edwardsiella piscicida infection, biofilm formation, and motility caused by N-acetylneuraminate lyase.2022

    • Author(s)
      Vo, KL., Tran, TN., Kubo, Y., Sahashi, D., Komatsu, M., Shiozaki, K.
    • Journal Title

      Glycoconj. J.

      Volume: - Issue: 3 Pages: 429-442

    • DOI

      10.1007/s10719-022-10045-z

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ninjinyoeito improves anxiety behavior in neuropeptide Y deficient zebrafish.2021

    • Author(s)
      Kawabe M, Hayashi A, Komatsu M, Inui A, Shiozaki K.
    • Journal Title

      Neuropeptides

      Volume: 87 Pages: 102136-102136

    • DOI

      10.1016/j.npep.2021.102136

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  • [Journal Article] The involvement of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) Neu4 sialidase in neural differentiation during early ontogenesis.2021

    • Author(s)
      Honda, A., Hayasaka, O., Mio, K., Fujimura, K., Kotani, T., Komatsu, M., Shiozaki, K.
    • Journal Title

      Biochimie

      Volume: 185 Pages: 105-116

    • DOI

      10.1016/j.biochi.2021.03.008

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  • [Journal Article] Host lactosylceramide enhances Edwardsiella tarda infection.2021

    • Author(s)
      Oishi, K., Morise, M., Vo, KL., Tran, TN., Sahashi, D., Ueda-Wakamatsu, R., Nishimura, W., Komatsu, M., Shiozaki, K.
    • Journal Title

      Cellular Microbiology

      Volume: 23 Issue: 9

    • DOI

      10.1111/cmi.13365

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  • [Journal Article] Neu1 deficiency induces abnormal emotional behavior in zebrafish.2021

    • Author(s)
      Asami Ikeda, Mayu Komamizu, Akito Hayashi, Chiharu Yamasaki, Kenji Okada, Momoko Kawabe, Masaharu Komatsu, Kazuhiro Shiozaki
    • Journal Title

      Scientific Report

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 13477-13477

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92778-9

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  • [Journal Article] Eel Serum Synergistically Enhances Growth of Fish Cell Line GAKS2021

    • Author(s)
      Shota Takumi, Yumiko Komatsu, Yasuhito Domen, Tomoyuki Sumizawa, Kazuhiro Shiozaki, Manabu Ishikawa, Masaharu Komatsu, Seiichi Hayashi, Shoji Yamada
    • Journal Title

      Memoirs of Faculty of Fisheries Kagoshima University

      Volume: 70 Pages: 1-8

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    • Author(s)
      Oishi K., Miyazaki M., Takase R., Chigwechokha KP., Komatsu M., Shiozaki K.
    • Journal Title

      Fish Physiology and Biochemistry

      Volume: 46 Issue: 2 Pages: 563-574

    • DOI

      10.1007/s10695-019-00730-6

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    • Author(s)
      林征一、小松正治、内匠正太
    • Journal Title

      生物の科学 遺伝

      Volume: 74 Pages: 353-367

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      池田麻美、久保友理奈、 山崎千春、小松正治,、塩﨑一弘
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      池田麻美、久保友理奈、山崎千春、小松正治、塩﨑一弘
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      第40回日本糖質学会
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      Tran Thi Nhung、Vo khanh Linh、小松正治、塩﨑一弘
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      第40回日本糖質学会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Involvement of N-acetylneuraminate lyase in Edwardsiella piscicida pathogenicity2021

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      Vo Khanh Linh、Tran Thi Nhung、小松正治、塩﨑一弘
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      第40回日本糖質学会
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      河辺ももこ、堀田千穂子、西田拓未、小松正治、塩﨑一弘、乾明夫
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  • [Presentation] Neu1シアリダーゼ欠損によるグリア細胞の減弱は不安感受性を低下させる2021

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      池田麻美、久保友理奈、山崎千春、小松正治、塩崎一弘
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] CMP-シアル酸合成酵素はEdwardsiella piscicidaの病原性を増強する2021

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      Tran Thi Nhung、Vo Khanh Linh、小松正治、塩﨑一弘
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] アオコ毒マイクロシスチンLRの新奇機能性の発見2020

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      小松正治、内匠正太
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  • [Presentation] アオコ毒microcystin-LRの上皮間葉転換様作用2019

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      富岡 優,藤田理子,山本歩加,塩崎一弘,古川龍彦,内匠正太,小松正治
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      https://www.kagoshima-u.ac.jp/researcher/2018/05/post-19.html

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      https://www.fish.kagoshima-u.ac.jp/topinfomember/fls_komatsu/

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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