陸棲カニ類の半月周性繁殖リズムを制御する分子基盤の解明
| Project/Area Number |
21K15163
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 45040:Ecology and environment-related
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| Research Institution | Kanazawa University (2022)
Niigata University (2021) |
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Principal Investigator |
豊田 賢治 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 特任助教 (00757370)
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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 |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | アカテガニ / 周期性繁殖 / 眼柄ペプチド / 眼柄神経節 / 繁殖リズム |
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| Outline of Research at the Start |
アカテガニは陸生の甲殻類であるが、繁殖期の新月と満月の日に海岸に移動して幼生を放出する。この半月周性の繁殖リズムの創出機構を明らかにするために、佐渡島集団をモデルにその繁殖生態を調査してきた。その結果、繁殖期のメスの行動パターンには明瞭な半月周性が認められる一方で、オスには認められないことを見出した。以上から本研究は、時系列RNAseqと液体クロマトグラフィー分析を用いて眼柄神経節で半月周性の発現・消長パターンを示す因子の網羅的探索とその機能解析から半月周性を形成する神経内分泌機構と時計遺伝子ネットワークのクロストークを明らかにすることを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
アカテガニは青森県以南に生息する半陸生の甲殻類であり、瀬戸内海の集団は新月・満月（大潮）の夕刻以降の満潮時刻に同調してメスが海岸で集団で放仔することが知られている。また、三浦半島や伊豆半島では新月・満月（大潮）の夕刻以降に海岸で放仔が観察されるが、満潮時刻には同調しない。さらに、日本海側に浮かぶ佐渡島（新潟県佐渡市）では夕刻以降に放仔が観察されるが新月・満月や満潮時刻に同調することはないと報告があった。これは潮汐干満の差が乏しい日本海の環境が起因していると考えられていた。
本研究は佐渡島の調査地にて2022年5月末から9月末までアカテガニの野外調査を実施した。調査は荒天でない限り原則毎晩実施し、あらかじめ設定した調査区間内に出現するアカテガニを全個体採集し、その体サイズ、体色、雌雄、雌の場合は抱卵の有無などを記録した。約4ヶ月にわたる調査の結果、アカテガニの放仔行動はこれまでの知見と異なる行動パターンがあることを初めて明らかにした。さらに、従来の調査方法は雌のみの調査であったが、本研究は雄の行動パターンも解析し、雌雄でそのパターンが大きく異なることを初めて明らかにした。
さらに、アカテガニの周期的な行動パターンの分子基盤を明らかにするため、眼柄内の神経節・内分泌器官にその時計中枢が存在するという作業仮説をもとにその分子実体に迫る解析に着手した。１つは眼柄内のサイナス腺と呼ばれる内分泌器官が合成・分泌するペプチドホルモンのレパートリーと集団繁殖リズムのピーク特異的なペプチドホルモンを探索し、１分子を特定した。さらに、眼柄神経節のRNAseqにより、繁殖周期に沿って発現変動する遺伝子群を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
逆相液体クロマトグラフィー（RP-HPLC）とRNA-seqsuenceにより、アカテガニの繁殖周期特異的に高発現するペプチドホルモンと遺伝子群の同定に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度得られた候補分子を単離精製あるいは合成し、アカテガニに投与して繁殖リズムが撹乱されるかその影響を調べる。
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Report
(2 results)
Research Products
(32 results)
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[Journal Article] daptation to the shallow sea floor environment of a species of marine worms, Oligobrachia mashikoi, generally inhabiting deep-sea water.2023
Author(s)
Shouzo Ogiso, Kazuki Watanabe, Yusuke Maruyama, Hiroshi Miyake, Kaito Hatano, Jun Hirayama, Atsuhiko Hattori, Yukina Watabe, Toshio Sekiguchi, Yoichiro Kitani, Yukihiro Furusawa, Yoshiaki Tabuchi, Hajime Matsubara, Mana Nakagiri, Kenji Toyota, Yuichi Sasayama, Nobuo Suzuki.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 13
Issue: 1
Pages: 6299-6299
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Fluorene is highly toxic to zoea larvae of the red-clawed crab Chiromantes haematocheir2023
Author(s)
Ryoya Kawamura, Muhammad Rafiuddin Ahya, Kenji Toyota, Masato Honda, Thumronk Amornsakun , Yoshiaki Tabuchi, Atsuhiko Hattori, Tatsuo Harumi , Jun Hirayama, Makoto Urata, Kyoko Matsumoto, Sogo Nishimoto, Ajai Kumar Srivastav, Nobuo Suzuki, Hajime Matsubara.
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Journal Title
International Journal of Zoological Investigations
Volume: 9
Pages: 1-7
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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