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Elucidation of the iron metabolism mechanism for geomagnetic sense

Research Project

Project/Area Number 19K22341
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
Research InstitutionFisheries Research and Education Agency

Principal Investigator

YAMASHITA Michiaki  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産大学校, 教授 (80344323)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsナノパーティクル / 地磁気感覚 / 微粒子 / 新規物質 / 鉄微粒子 / ICP-MS / ゼブラフィッシュ / カタクチイワシ / 回遊 / 鉄 / 磁気微粒子 / 鉄代謝 / 代謝 / 磁気感覚
Outline of Research at the Start

さまざまな生物の体内から磁性微粒子が発見されている。走磁性細菌は,細胞内に50~100 nmのマグネタイト粒子を有しており,磁気を感知できることが知られている。魚類において,磁性細菌のようなマグネタイトを脳神経系の細胞内に有しており,磁気感覚を地球上の行動に利用する可能性が考えられる。そこで,本研究は,魚類における磁気感覚の実態を確認する。

Outline of Final Research Achievements

A large number of iron nanoparticles with an average diameter of 25-30 nm were extracted and isolated from the fish head. After pronase was used to digest proteins at 60°C, iron nanoparticles can be recovered by adsorption with a magnetic stand. It was possible to purify using the characteristics such as quantitative analysis of iron-containing nanoparticles by single particle ICP-MS revealed that the number of nanoparticles containing iron was about several per larvae of zebrafish and anchovies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この鉄微粒子は脳または感覚器などの脳神経系の一部の細胞・組織に由来する微少な成分であることが推定された。鉄微粒子は酸化鉄およびタンパク質が検出されることから,生体内で鉄と鉄結合タンパク質を含む複合体として生合成され,磁気に反応する微粒子として存在することが推定された。脊椎動物において未解明の地磁気感覚の分子メカニズムの解明に役立てられる。

Report

(3 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2022

All Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Presentation] ゼブラフィッシュおよびカタクチイワシ仔魚からの磁性微粒子の単離2022

    • Author(s)
      田中直之,柳瀬有希,本多穣宇,野田竜雅,松岡ゆかり,伊藤真由,田中秀樹,植田ひまわり,木下佳奈,濱中崇,大谷宗資,山下倫明,世古卓也,今村伸太朗,中野かずみ,島村佳典,宮下和彦
    • Organizer
      第22回マリンバイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 魚類の脳に由来する鉄微粒子の検出―地磁気感覚への関与を探る2022

    • Author(s)
      大谷宗資,山下倫明
    • Organizer
      第22回マリンバイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2025-01-30  

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