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Identification of signaling molecules that control the metamorphosis in the moon jellyfish by chemical genetics

Research Project

Project/Area Number 20K05851
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Kuniyoshi Hisato  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (60335643)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荒川 賢治  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (80346527)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords生理活性物質 / RNAseq解析 / ミズクラゲ / 変態 / RNA-seq解析 / 生物活性物質
Outline of Research at the Start

申請者はこれまで、クラゲの大量発生を基礎研究の立場から理解し、新たなクラゲ抑制法開発の足掛かりを得るため、クラゲの変態現象の分子メカニズムを解明する研究を進めてきた。本研究では、ミズクラゲの変態を制御する細胞間シグナル分子群の化学的実体を明らかにすることを目的とする。まず、変態調節物質を探索し、その投与によって影響を受ける遺伝子群を網羅的に同定する。得られた遺伝子群の中から細胞間シグナル分子の特徴を持つものを選抜し、それらについて発現解析・機能解析を行う。

Outline of Final Research Achievements

The life cycle of moon jellyfish shows a metamorphosis from benthic polyps to planktonic jellyfish via strobilae. The aim of this study was to identify endogenous molecules that control the metamorphosis in the moon jellyfish. First, a library of actinomycetes was screened to obtain regulators of metamorphosis. As a result, a bipyrrole compound was identified as a metamorphosis-inhibiting substance. On the other hand, a comprehensive identification of genes expressed in polyps and strobilae was conducted, and bioinformatics analysis was used to search for genes that control metamorphosis. As a result, we found homologous genes for three cell growth factors. The metamorphosis was inhibited or disturbed by the administration of inhibitors of the signaling pathways of these three cell growth factors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究はミズクラゲの変態を制御する分子を同定することを目的とし、以下の2つの研究成果を得た。(1)変態阻害物質として、放線菌由来のbipyrrole化合物を同定した。(2)内因性変態制御分子として、3種の細胞増殖因子を見出した。
近年、ミズクラゲの大量発生が社会問題になっている。ミズクラゲのライフサイクルから、クラゲの大量発生はポリプからクラゲへの変態に依存することが理解できる。本研究で明らかにした変態制御分子のさらなる解析により、クラゲの大量発生を分子レベルで理解すること、そして新たなクラゲ抑制法開発の足掛かりを得ることが期待される。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Role of cell proliferation in strobilation of moon jellyfish Aurelia coerulea.2024

    • Author(s)
      Fujii, K., Koyama, H., Kuniyoshi, H.
    • Journal Title

      Fisheries Science

      Volume: 90 Issue: 2 Pages: 179-190

    • DOI

      10.1007/s12562-023-01744-z

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 4-Methoxy-2,2'-bipyrrole-5-carbaldehyde, a biosynthetic intermediate of bipyrrole-containing natural products from the Streptomyces culture, arrests the strobilation of moon jellyfish Aurelia coerulea.2023

    • Author(s)
      Misaki, Y., Hirashima, T., Fujii, K., Hirata, A., Hoshino, Y., Sumiyoshi, M., Masaki, S., Suzuki, T., Inada, K., Koyama, H., Kuniyoshi, H., Arakawa, K.
    • Journal Title

      Frontiers in Marine Science

      Volume: 10 Pages: 1-8

    • DOI

      10.3389/fmars.2023.1198136

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ミズクラゲAurelia coeruleaに対するストロビレーション阻害物質の活性の特徴付け2023

    • Author(s)
      藤井 夏鈴、辻田 菜摘、国吉 久人
    • Organizer
      日本動物学会 第94回大会 (山形)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ミズクラゲの変態制御物質のスクリーニングと単離・構造決定2023

    • Author(s)
      見崎 裕也、平嶋 友美、藤井 夏鈴、住吉 美保、稲田 晋宣、鈴木 敏弘、星野 有太郎、小山 寛喜、国吉 久人、荒川 賢治
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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