Studies of the functional roles of amphibian skin antimicrobial peptides as the first barrier against infection by environmental microorganisms.

• Project/Area Number: 21570068
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Morphology/Structure
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: IWAMURO Shawichi 東邦大学, 理学部, 准教授 (70221794)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KIKUYAMA Sakae 早稲田大学, 教育・総合学術院, 名誉教授 (20063638) ; KOBAYASHI Tetsuya 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00195794) ; HASUNUMA Itaru 東邦大学, 理学部, 講師 (40434261)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2011: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2009: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 比較内分泌 / 抗菌ペプチド / 免疫内分泌 / 生体防御 / 両生類 / 抗菌性ヒストン / ヒストン / 外膜プロテアーゼ / 膜透過ペプチド / ハーダー腺 / マスト細胞脱顆粒 / 抗腫瘍細胞活性 / 脱顆粒 / オキタゴガエル / ウシガエル / ニホンアカガエル / 変態 / ブラジキニン / 培養細胞 / シークエンスキャプチャー / ファブリキウス嚢

Research Abstract

We have cloned and characterized cDNAs encoding multiple antimicrobial peptide precursors from total RNA samples prepared from the skin and some extradermal tissues such as brain and the Harderian gland of the Japanese Ranid frog species. The synthetic replicates of some of these peptides showed anti-tumor cell activities and/or mast cell-stimulating activities as well as antimicrobial activities. We investigated anti-Escherichia coli activities of the Lys-rich histone H2B and Arg-rich histones H3 and H4 as antimicrobial agents and showed that the mode of their antimicrobial actions depended on their basic amino acid residue contents.

Research Products

• [Journal Article] Molecular cloning and characterization of cDNAs encoding biosynthetic precursors for the antimicrobial peptides japonicin-1Ja, japonicin-2Ja, and temporin-1Ja in the Japanese brown frog (2011)
  • Author(s): Koyama T, Conlon JM, Iwamuro S
  • Journal Title: Rana japonica. Zool Sci Volume: 28 Issue: 5 Pages: 339-347
  • DOI: 10.2108/zsj.28.339
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antimicrobial properties of arginine-and lysine-rich histones and involvement of bacterial outer membrane protease T in their differential mode of actions (2011)
  • Author(s): Tagai C, Morita S, Shiraishi T, Miyaji K, Iwamuro S
  • Journal Title: Peptides Volume: 32 Issue: 10 Pages: 2003-2009
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2011.09.005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular cloning and characterization of cDNAs encoding biosynthetic precursors for the antimicrobial peptides japonicin-1Ja, japonicin-2Ja, and temporin-1Ja in the Japanese brown frog, Rana japonica. (2011)
  • Author(s): Koyama T, Conlon JM, Iwamuro S.
  • Journal Title: Zoological Science Volume: 28 Pages: 339-347
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of genes encoding antimicrobial peptides in the Harderian gland of the bullfrog Lithobates catesbeianus (2010)
  • Author(s): Hasunuma I, Iwamuro S, Kobayashi T, Shirama K, Conlon JM, Kikuyama S
  • Journal Title: Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol Volume: 152 Issue: 3 Pages: 301-305
  • DOI: 10.1016/j.cbpc.2010.05.005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cloning and expression of genes encoding antimicrobial peptides and bradykinin from the skin and brain of Oki Tago's brown frog (2010)
  • Author(s): Tazato S, Conlon JM, Iwamuro S
  • Journal Title: Rana tagoi okiensis Volume: 31 Issue: 8 Pages: 1480-1487
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2010.04.031
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential expression of genes encoding preprobrevinin-2, prepropalustrin-2, and preproranatuerin-2 in developing larvae and adult tissues of the mountain brown frog Rana ornativentris (2010)
  • Author(s): Ohnuma A, Conlon JM, Iwamuro S
  • Journal Title: Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol Volume: 151 Issue: 1 Pages: 122-130
  • DOI: 10.1016/j.cbpc.2009.09.004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evidence from the primary structures of dermal antimicrobial peptides that Rana tagoi okiensis and Rana tagoi tagoi(Ranidae) are not conspecific subspecies (2010)
  • Author(s): Conlon JM, Coquet L, Jouenne T, Leprince J, Vaudry H, Iwamuro S
  • Journal Title: Toxicon Volume: 55 Issue: 2-3 Pages: 430-435
  • DOI: 10.1016/j.toxicon.2009.09.010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of genes encoding antimicrobial peptides in the Harderian gland of the bullfrog Lithobates ca tesbeianus. (2010)
  • Author(s): Hasunuma I, Iwamuro S, Kobayashi T, Shirama K, Conlon JM, Kikuyama S.
  • Journal Title: Comp.Biochem.Phys.C.Toxicol.Pharmacol. Volume: 152 Pages: 301-305
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cloning and expression of genes encoding antimicrobial peptides and bradykinin from the skin and brain of Oki Tago's brown frog, Ranatagoi okiensis. (2010)
  • Author(s): Tazato S, Conlon JM, Iwamuro S.
  • Journal Title: Peptides Volume: 31 Pages: 1480-1487
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential expression of genes encoding preprobrevinin-2, prepropalustrin -2, and preproranatuerin-2 in developing larvae and adult tissues of the mountain brown frog Rana ornativentris (2010)
  • Author(s): Ohnuma, A
  • Journal Title: Comp.Biochem.Phys.C Toxicol.Pharmacol. 151 Pages: 122-130
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evidence from the primary structures of dermal antimicrobial peptides that Rana tagoi okiensis and Rana tagoi tagoi(Ranidae)are not conspecific subspecies (2010)
  • Author(s): Conlon, J.M
  • Journal Title: Toxicon 55 Pages: 430-435
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2010)
  • Author(s): Iwamuro, S
  • Journal Title: Methods Mol.Biol.615 : Peptidomics.An efficient protocol for DNA amplification of multiple amphibian skin antimicrobial peptide cDNAs(Springer) Pages: 159-176
• [Journal Article] 抗菌ペプチドによる先天性生体防御機構と内分泌系の接点を探る (2009)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Journal Title: 比較内分泌 Volume: 35号 Pages: 71-92
  • URL: http://www.jstage.jst.go.jp/article/nl2008jsce/35/133/35_71/_article/-char/ja
• [Journal Article] 抗菌ペプチドによる先天性生体防御機構と内分泌系の接点を探る (2009)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Journal Title: 比較内分泌学 35 Pages: 71-92
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ウシガエルハーダー腺由来Temporin-CBgの機能解析 (2012)
  • Author(s): 小西裕己, 蓮沼至, 小原祥恵, 寒河江望, 小林哲也, 菊山榮, 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第64回関東支部大会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] ウシガエルバーダー腺由来Temporin-CBgの機能解析 (2012)
  • Author(s): 小西裕己、蓮沼至、小原祥恵、寒河江望、小林哲也、菊山榮、岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第64回関東支部大会
  • Place of Presentation: 東邦大学(千葉)
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] Studies of antimicrobial activities and the mode of actions of histones H2B, H3, and H4 (2011)
  • Author(s): 岩室祥一, 森田愁, 白石貴如, 多賀井千尋
  • Organizer: 日本分子生物学会第34回年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-12-16
• [Presentation] Studies of antimicrobial activities and the mode of actions of histones H2B, H3, and H4 (2011)
  • Author(s): 岩室祥一、森田愁、白石貴如、多賀井千尋
  • Organizer: 日本分子生物学会第34回年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜)
  • Year and Date: 2011-12-16
• [Presentation] 多機能型生体防御ペプチド.その生物学的特性は放射線科学に役立てらるか?. NIRSテクノフェア2011-放射線科学に役立つ技術交流のために- (2011)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Organizer: NIRSテクノフェア2011-放射線科学に役立つ技術交流のために.
  • Place of Presentation: 放射線医学総合研究所,千葉
  • Year and Date: 2011-12-09
• [Presentation] 多機能型生体防御ペプチド-その生物学的特性は放射線科学に役立てられるか? (2011)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Organizer: NIRSテクノフェア2011-放射線科学に役立つ技術交流のために-
  • Place of Presentation: 放射線医学研究所(千葉)
  • Year and Date: 2011-12-09
• [Presentation] 細菌細胞膜におよぼすヒストンH2Bの作用とその抗菌活性について (2011)
  • Author(s): 森田愁, 多賀井千尋, 白石貴如, 宮地和幸, Conlon JM, 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第82回大会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] ファブリキウス嚢由来DT40細胞における細菌毒素異存的cathelicidin遺伝子の発現上昇 (2011)
  • Author(s): 武田あすな, 椿卓, 奥村和男, 小林哲也, 持田弘, 菊山榮, 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第82回大会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] ウシ胸腺由来Arg-rich型ヒストンH3とH4の抗菌作用並びにそのメカニズムの解析 (2011)
  • Author(s): 多賀井千尋, 森田愁, 白石貴如, 宮地和幸, 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第82回大会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] アカハライモリ皮膚における抗菌ペプチド遺伝子のクローニング (2011)
  • Author(s): 小林浩志, 蓮沼至, 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第82回大会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] ハーダー腺による抗菌ペプチドを介した両生類眼の生体防御 (2011)
  • Author(s): 小西裕己, 川崎はるな, 蓮沼至, 小林哲也, 菊山榮, 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第82回大会
  • Place of Presentation: 旭川
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] ハーダー腺による抗菌ペプチドを介した両生類眼の生体防御 (2011)
  • Author(s): 小西裕己、川崎はるな、蓮沼至、小林哲也、菊山榮、岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第82回大会
  • Place of Presentation: 旭川大雪アリーナ(旭川)
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] アカハライモリ皮膚における抗菌ペプチド遺伝子のクローニング (2011)
  • Author(s): 小林浩志、蓮沼至、岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第82回大会
  • Place of Presentation: 旭川大雪アリーナ(旭川)
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] ウシ胸腺由来Arg-rich型ヒストンH3とH4の抗菌作用並びにそのメカニズムの解析 (2011)
  • Author(s): 多賀井千尋、森田愁、白石貴如、宮地和幸、岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第82回大会
  • Place of Presentation: 旭川大雪アリーナ(旭川)
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] ファブリキウス嚢由来DT40細胞における細菌毒素異存的cathelicidin遺伝子の発現上昇 (2011)
  • Author(s): 武田あすな、椿卓、奥村和男、小林哲也、持田弘、菊山榮、岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第82回大会
  • Place of Presentation: 旭川大雪アリ-ナ(旭川)
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] 細菌細胞膜におよぼすヒストンH2Bの作用とその抗菌活性について (2011)
  • Author(s): 森田愁、多賀井千尋、白石貴如、宮地和幸、Conlon, J.M., 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第82回大会
  • Place of Presentation: 旭川大雪アリーナ(旭川)
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] 被災者の感染予防における抗菌ペプチドの応用 (2011)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Organizer: 千葉エリア産学官連携オープンフォーラム2011未来を創る/震災を超えて-from千葉
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2011-09-16
• [Presentation] 被災者の感染予防における抗菌ペプチドの応用 (2011)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Organizer: 千葉エリア産学官連携オープンフォーラム2011未来を創る/震災を超えて-from千葉
  • Place of Presentation: 千葉工大(千葉)
  • Year and Date: 2011-09-16
• [Presentation] 抗菌ペプチドcatesbeianalectinによる肥満細胞腫の脱顆粒 (2011)
  • Author(s): 小西裕己、藤澤静香、蓮沼至, 小林哲也、白間一彦、菊山榮、岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会関東支部第63回大会
  • Place of Presentation: (3/11震災により中止、3/31～4/8オンライン開催)
  • Year and Date: 2011-03-12
• [Presentation] 培養細胞を用いた両生類抗菌ペプチドの研究 (2011)
  • Author(s): 川崎はるな、立里晶露、中村真理子、岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会関東支部第63回大会
  • Place of Presentation: (3/11震災により中止、3/31～4/8オンライン開催)
  • Year and Date: 2011-03-12
• [Presentation] ウシガエル抗菌ペプチド遺伝子のクローニング (2010)
  • Author(s): 岩室祥一, 藤澤静香, 小西裕己, 蓮沼至, 小林哲也, 菊山榮
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-18
• [Presentation] ヒストンの抗菌作用に関する研究 (2010)
  • Author(s): 多賀井千尋, 森田愁, 白石貴如, 宮地和幸, 岩室祥一
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2010-11-18
• [Presentation] ウシガエル抗菌ペプチド遺伝子のクローニング (2010)
  • Author(s): 岩室祥一、藤澤静香、小西裕己、蓮沼至、小林哲也、菊山榮
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡グランシップ(静岡県)
  • Year and Date: 2010-11-18
• [Presentation] ヒストンの抗菌作用に関する研究 (2010)
  • Author(s): 多賀井千尋、森田愁、白石貴如、宮地和幸、岩室祥一
  • Organizer: 第35回日本比較内分泌学会大会
  • Place of Presentation: 静岡グランシップ(静岡県)
  • Year and Date: 2010-11-18
• [Presentation] ヒストン外伝-膜の彼方へ (2010)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Organizer: 第61回染色体学会公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 東邦大学習志野キャンパス(千葉県)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-11-18
• [Presentation] ヒストン群タンパク質の抗菌活性に関する研究 (2010)
  • Author(s): 森田愁, 多賀井千尋, 白石貴如, 川崎広明, 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 鳥類培養細胞を用いた抗菌ペプチドcathelicidinの研究 (2010)
  • Author(s): 武田あすな, 椿卓, 奥村和男, 持田弘, 菊山榮, 小林哲也, 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] ウシガエルハーダー腺における抗菌ペプチド遺伝子の発現 (2010)
  • Author(s): 小西裕己, 蓮沼至, 小西健司, 小林哲也, 白間一彦, Conlon JM, 岩室祥一, 菊山榮
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] アカガエル属の脳抗菌ペプチド (2010)
  • Author(s): 藤澤静香, 立里晶露, 小林哲也, Conlon JM, 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] アカガエル属の脳抗菌ペプチド (2010)
  • Author(s): 藤澤静香、立里晶露、小林哲也、Conlon JM、岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス(東京都)
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] ウシガエルハーダー腺における抗菌ペプチド遺伝子の発現 (2010)
  • Author(s): 小西裕己、蓮沼至、小西健司、小林哲也、白間一彦、Conlon JM、岩室祥一、菊山榮
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス(東京都)
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 鳥類培養細胞を用いた抗菌ペプチドcathelicidinの研究 (2010)
  • Author(s): 武田あすな、椿卓、奥村和男、持田弘、菊山榮、小林哲也、岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス(東京都)
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] ヒストン群タンパク質の抗菌活性に関する研究 (2010)
  • Author(s): 森田愁、多賀井千尋、白石貴如、川崎広明、岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス(東京都)
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] Frog antimicrobial peptide genes : Gene expression in the Harderian gland and thyroid-hormone dependency of gene transcription (2010)
  • Author(s): Iwamuro S, Yoneda Y, Hasunuma I, Oeda S, Miyazaki N, Kobayashi T, Shirama K, Conlon JM, Kikuyama S
  • Organizer: 25th Conference of European Comparative Endocrinologists2010
  • Place of Presentation: Pecs, Hungary
• [Presentation] Frog antimicrobial peptide genes : Gene expression in the Harderian gland and thyroid-hormone dependency of gene transcription. (2010)
  • Author(s): Iwamuro S, Yoneda Y, Hasunuma I, Oeda S, Miyazaki N, Kobayashi T, Shirama K, Conlon JM, Kikuyama S.
  • Organizer: 25th Conference of European Comparative Endocrinologists 2010
  • Place of Presentation: Pecs, Hungary
• [Presentation] Antibacterial activities of histones H3 and H4 (2009)
  • Author(s): 白石貴如, 川崎広明, 岩室祥一
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-12-12
• [Presentation] Antibacterial activities of histones H3 and H4 (2009)
  • Author(s): 白石貴如
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-12-12
• [Presentation] タゴガエル、ナガレタゴガエル、オキタゴガエルの皮膚抗菌ペプチド (2009)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Organizer: CompBiol2009第34回日本比較内分泌学会大会・第31回日本比較生理生化学会合同大会
  • Place of Presentation: 大阪千里ライフサイエンスセンター
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] 鳥類免疫器官由来培養細胞における抗菌ペプチド遺伝子の発現 (2009)
  • Author(s): 奥村和男
  • Organizer: CompBiol2009第34回日本比較内分泌学会大会・第31回日本比較生理生化学会合同大会
  • Place of Presentation: 大阪千里ライフサイエンスセンター
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] 両生類皮膚由来培養細胞系を用いた抗菌ペプチド遺伝子のクローニング (2009)
  • Author(s): 立里晶露, 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡グランシップ
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 抗菌じかけのヒストン,細胞外への旅 (2009)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第78回大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Sequence captureに基づく両生類抗菌ペプチド遺伝子の効率的なクローニング法 (2009)
  • Author(s): 岩室祥一, 小林哲也, 菊山榮
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 抗菌じかけのヒストン、細胞外への旅 (2009)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第78回大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 静岡グランシップ
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Sequence capture に基づく両生類抗菌ペプチド遺伝子の効率的なクローニング法 (2009)
  • Author(s): 岩室祥一
  • Organizer: 日本動物学会第78回大会
  • Place of Presentation: 静岡グランシップ
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 両生類皮膚由来培養細胞系を用いた抗菌ペプチド遺伝子のクローニング (2009)
  • Author(s): 立里晶露
  • Organizer: 日本動物学会第78回大会
  • Place of Presentation: 静岡グランシップ
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Book] An efficient protocol for DNA amplification of multiple amphibian skin antimicrobialpeptide cDNAs (2010)
  • Author(s): Iwamuro S, Kobayashi T
  • Total Pages: 615
  • Publisher: PEPTIDOMICS-Methods Mol Biol
• [Remarks]
  • URL: http://www.lab.toho-u.ac.jp/sci/bio/regl/
• [Remarks]
  • URL: http://www.lab.toho-u.ac.jp/sci/bio/regl/achievement/index.html