新たなTTX保有生物の発見およびTTX獲得機構の解明

• Project/Area Number: 20J20428
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 40040:Aquatic life science-related
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 尾山 輝 日本大学, 生物資源科学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2020-04-24 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: テトロドトキシン / オオツノヒラムシ / 毒化機構 / 毒保有魚 / 温暖化

Outline of Research at the Start

申請者の進めている研究において、日本列島南方海域に生息するフグ毒を有することが知られていない魚種からTTXが検出された。これは、従来フグ毒を保有しないとされる魚種がフグ毒を持ち得る可能性を示唆する結果と言える。本研究では、今後予想される温暖化に伴う有毒生物の分布域の拡大をモニタリングする体制づくりを提案するため、フグ毒を保有し得る魚種およびそれらの毒化機構を明らかにすることを目的とし、日本列島の沿岸域で採捕された稚魚を試料として、魚種判別のためのDNA分析およびフグ毒保有の有無を調べるためLC-MS/MS分析を実施する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、これまでフグ毒を保有しないとされる数種の魚種からフグ毒を検出し、それら魚種における毒化機構の一端を明らかにすることで、水産食品のより安心安全な管理に向けた知見の蓄積を目指した。さらに、所属研究室のこれまでの成果により、様々なフグ毒保有生物の毒化に関与していることが明らかにされたオオツノヒラムシに着目し、その毒性および繁殖生態の一端を明らかにすることを目的とした。
日本列島の南方海域における調査でTTXを保有することが知られていない魚種からフグ毒が検出された。そこでこれらフグ毒を保有していた魚類の毒化機構の一端を明らかにするため、フグ毒耐性の発現に重要なNaチャネルのpore-loop領域の一次構造の決定を試みた。その結果、フグ毒が検出された数種の魚種の当該遺伝子のアミノ酸配列では、フグ毒耐性に関わるとされるアミノ酸配列の置換と一部一致した。
次に、オオツノヒラムシの毒化機構の一端を明らかにするため、性成熟に伴うTTXおよびその類縁化合物の濃度および局在が体内でどのように変化しているかを調べた。その結果、オオツノヒラムシの体内では、性成熟に伴ってTTXおよびその類縁化合物の濃度および局在が変化していることを明らかにした。
オオツノヒラムシの生態の一端を明らかにするため、2つの水温帯に分けた水槽を用いて産卵行動および産卵された卵のふ化までの日数および胚の観察を行った。その結果、低水温では産卵行動および卵のふ化が抑制された。
以上、本研究の結果は、今後、海水温上昇によりオオツノヒラムシなどフグ毒保有生物の生息域が拡大して資源量が増加し、現在はTTXを保有しないとされる生物群の毒化、あるいは、フグ毒保有生物の強毒化に繋がり、予期せぬ食中毒が引き起こされる可能性を示唆している。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Levels of Tetrodotoxins in Spawning Pufferfish, Takifugu alboplumbeus (2023)
  • Author(s): Asano Masaki、Ishizaki Chihiro、Tomonou Taiga、Kihara Masato、Ito Masaaki、Yasukawa Shino、Shirai Kyoko、Oyama Hikaru、Izawa Shin、Kawamura Reona、Saito Kanae、Suo Rei、Nakahigashi Ryota、Adachi Masaatsu、Nishikawa Toshio、Sugita Haruo、Itoi Shiro
  • Journal Title: Marine Drugs Volume: 21 Issue: 4 Pages: 207-207
  • DOI: 10.3390/md21040207
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Tetrodotoxins in the atworm Planocera multitentaculata (2022)
  • Author(s): Suo, R.; Tanaka, M.; Oyama, H.; Kojima, Y.; , Yui, K.; Sakakibara, R.; Nakahigashi, R.; Adachi, M.; Nishikawa, T.; Sugita, H.; Itoi, S.
  • Journal Title: Toxicon Volume: 216 Pages: 169-173
  • DOI: 10.1016/j.toxicon.2022.07.001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Changes in Tissue Distribution of Tetrodotoxin and Its Analogues in Association with Maturation in the Toxic Flatworm, Planocera multitentaculata. (2022)
  • Author(s): Oyama, H.; Ito, M.; Suo, R.; Goto-Inoue, N.; Morisasa, M.; Mori, T.; Sugita, H.; Mori, T.; Nakahigashi, R.; Adachi, M.; Nishikawa, T.; Itoi, S.
  • Journal Title: Mar. Biotecnol. Volume: 24 Issue: 6 Pages: 1158-1167
  • DOI: 10.1007/s10126-022-10179-z
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Local Differences in the Toxin Amount and Composition of Tetrodotoxin and Related Compounds in Pufferfish (Chelonodon patoca) and Toxic Goby (Yongeichthys criniger) Juveniles. (2022)
  • Author(s): Ito, M., Furukawa, R., Yasukawa, S., Sato, M., Oyama, H., Okabe, T., Suo, R., Sugita, H., Takatani, T., Arakawa, O., Adachi, M., Nishikawa, T., Itoi, S.
  • Journal Title: Toxins Volume: 14 Issue: 2 Pages: 150-150
  • DOI: 10.3390/toxins14020150
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Phylogenetic position of the Atlantic Gnomefish, Scombrops oculatus (Teleostei: Scombropidae), within the genus Scombrops, inferred from the sequences of complete mitochondrial genome and cytochrome c oxidase subunit I genes (2021)
  • Author(s): Sato M, Kawato S, Oyama H, Kaneko G, Post E.J, Suo R, Takai N, Sugita H, Kondo H, Hirono I, Itoi S
  • Journal Title: Mitochondrial DNA B Volume: 6 Issue: 10 Pages: 2852-2855
  • DOI: 10.1080/23802359.2021.1971118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of toxic planocerid flatworm larvae on tetrodotoxin accumulation in marine bivalves (2021)
  • Author(s): Okabe Taiki、Saito Rion、Yamamoto Kohei、Watanabe Riku、Kaneko Yoshiki、Yanaoka Mutsumi、Furukoshi Seika、Yasukawa Shino、Ito Masaaki、Oyama Hikaru、Suo Rei、Suzuki Miwa、Takatani Tomohiro、Arakawa Osamu、Sugita Haruo、Itoi Shiro
  • Journal Title: Aquatic Toxicology Volume: 237 Pages: 105908-105908
  • DOI: 10.1016/j.aquatox.2021.105908
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] First Detection of Tetrodotoxins in the Cotylean Flatworm Prosthiostomum trilineatum (2021)
  • Author(s): Suo Rei、Kashitani Maho、Oyama Hikaru、Adachi Masaatsu、Nakahigashi Ryota、Sakakibara Ryo、Nishikawa Toshio、Sugita Haruo、Itoi Shiro
  • Journal Title: Marine Drugs Volume: 19 Issue: 1 Pages: 40-40
  • DOI: 10.3390/md19010040
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The planocerid flatworm is a main supplier of toxin to tetrodotoxin-bearing fish juveniles (2020)
  • Author(s): Shiro Itoi, Tatsunori Sato, Mitsuki Takei, Riko Yamada, Ryuya Ogata, Hikaru Oyama, Shun Teranishi, Ayano Kishiki, Takenori Wada, Kaede Noguchi, Misato Abe, Taiki Okabe, Hiroyuki Akagi, Maho Kashitani, Rei Suo, Tomoko Koito, Tomohiro Takatani, Osamu Arakawa, Haruo Sugita
  • Journal Title: Chemosphere Volume: 249 Pages: 126217-126217
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.126217
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Taxonomic distribution of tetrodotoxin in acotylean flatworms (Polycladida: Platyhelminthes) (2020)
  • Author(s): Kashitani Maho, Okabe Taiki, Oyama Hikaru, Noguchi Kaede, Yamazaki Haruka, Suo Rei, Mori Tetsushi, Sugita Haruo, Itoi Shiro
  • Journal Title: Marine Biotechnology Volume: 22 Issue: 6 Pages: 805-811
  • DOI: 10.1007/s10126-020-09968-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] オオツノヒラムシの性成熟に伴うTTXの局在変化 (2022)
  • Author(s): 尾山 輝、伊藤正晟、周防 玲、モリテツシ、杉田治男、安立昌篤、西川俊夫、糸井史朗
  • Organizer: マリンバイオテクノロジー学会
• [Presentation] オオツノヒラムシの卵の発生に及ぼす海水温の影響 (2022)
  • Author(s): 尾山 輝、周防 玲、杉田治男、糸井史朗
  • Organizer: 日本水産学会秋季大会
• [Presentation] ヒラムシ含有TTXアナログの種間差に関する研究 (2022)
  • Author(s): 田中真誠、尾山 輝、小島雄基、由井健太郎、杉田治男、榊原 良、中東亮太、西川俊夫、安立昌篤、周防 玲、糸井史朗
  • Organizer: 日本水産学会大会秋季大会
• [Presentation] 沖縄本島におけるクサフグ稚魚の毒性に関する研究 (2022)
  • Author(s): 伊藤正晟、安川詩乃、尾山 輝、白井響子、周防 玲、杉田治男、安立昌篤、西川俊夫、糸井史朗
  • Organizer: 日本水産学会大会秋季大会
• [Presentation] 日本近海に生息するイタヤガイ類のフグ毒保有状況 (2022)
  • Author(s): 安川詩乃、白井響子、波形果歩、伊藤正晟、尾山 輝、岡部泰基、平山 真、野口俊輔、杉田治男、周防 玲、糸井史朗
  • Organizer: 日本水産学会大会秋季大会
• [Presentation] クサフグの産卵期におけるTTX保有量の変化について (2022)
  • Author(s): 浅野真希、石崎智大、友納大我、白井響子、木原聖人、伊藤正晟、安川詩乃、尾山 輝、周防 玲、杉田治男、糸井史朗
  • Organizer: 日本水産学会大会秋季大会
• [Presentation] アカザラガイ類のフグ毒保有状況 (2022)
  • Author(s): 安川詩乃、白井響子、尾山 輝、伊藤正晟、岡部泰基、平山 真、杉田治男、周防 玲、糸井史朗
  • Organizer: マリンバイオテクノロジー学会大会