クルマエビの発生および成長過程におけるD-グルタミン酸の機能解析
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21K05774
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Shizuoka Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉川 尚子 静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (30392533)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | D-グルタミン酸 / D-アミノ酸 / クルマエビ |
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| Outline of Research at the Start |
水生無脊椎動物の諸組織中には、D-アラニンとD-アスパラギン酸が存在していることが知られているが、クルマエビでは雄の生殖腺においてのみ多量のD-グルタミン酸(Glu)が存在しており、このD-Gluは交尾の際に雄から雌へと受け渡される精包に分布していることから、クルマエビの発生過程において重要な働きをしているものと考えられた。そこで本研究では、受精卵から性分化に至るまでのクルマエビの各成長段階におけるD-Gluの分布を明らかにし、クルマエビの生殖におけるD-Gluの生理機能を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
水生無脊椎動物から哺乳類に至るまで、動物の諸組織中にはD-アミノ酸が存在することが明らかになっている。甲殻類や二枚貝では、D-アラニン(Ala)およびD-アスパラギン酸(Asp)が検出されているが、クルマエビにおいては、雄の生殖組織においてのみD-グルタミン酸(Glu)が存在していることが明らかとなっている。このD-Gluは、交尾の際に雄から雌に受け渡される精包においても検出されることから、クルマエビの生殖機能において重要な役割を担っているものと考えられる。D-Gluは受精卵には存在せず、性成熟が進み、雄性生殖腺が形成されてから産生される。そこで、D-Gluの生合成機構を解明するために、雄の片側の精包を人工摘出し、再生過程におけるD-Gluの分布を明らかにすることとした。その結果、精包の再生には10日ほどを要し、その過程で各生殖組織においてD-Glu含量の増加が認められた。したがって、精包の再生とともに、D-Gluが積極的に生合成されることが明らかとなった。
さらに、クルマエビ以外の甲殻類におけるD-Gluの分布を明らかにするために、ウシエビ、クマエビ、ヨシエビおよびバナメイエビ、カニ類であるガザミ、タイワンガザミ、およびトゲノコギリガザミ各組織におけるD-, L-アミノ酸含量の測定を行ったところ、いずれの種においても全ての組織にD-Alaは検出され、一部の組織からはD-Aspが検出された。しかしながら、D-Gluはクルマエビの近縁種においても検出されなかった。したがって、D-Gluはクルマエビ特有のD-アミノ酸であると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の研究計画として、クルマエビ以外の甲殻類におけるD-Gluの分布を明らかにすること、およびクルマエビの精包を人工摘出し、再生過程におけるD-Glu含量の測定を行うことを目的としていたが、いずれも計画通り研究を遂行することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究成果の中で、クルマエビの精包を人工摘出すると、精包の再生過程でD-Gluが積極的に生合成されているタイミングが明らかとなった。そこで、今後は、精包の人工摘出によりD-Glu生合成を誘導させた個体を用いてトランスクリプト解析を行い、発現量の上昇が認められたmRNAを網羅的に解析することで、D-Glu生合成酵素を明らかにし、D-Glu生合成機構を解明する。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
