Mechanisms of protein transport and secretion from plasma to cutaneous mucus in fish.
| Project/Area Number |
23K18051
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中尾 実樹 九州大学, 農学研究院, 教授 (50212080)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 魚類 / 体表粘液 / 血漿タンパク質 / 移行 / 輸送 / 外分泌 / 血漿 / タンパク質輸送 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、魚類の血漿から体表粘液に向かう、タンパク質輸送の分子メカニズムを解明することである。血漿タンパク質の多くはほとんど体表粘液に外分泌されることはない。しかしながら、申請者はある種のタンパク質が血漿から選択的に体表粘液に外分泌されることを示唆する現象を確認している。本研究では、たとえば血漿から体表粘液に出てくるタンパク質が、どのように選択され、どのようなメカニズムで運ばれるのであろうかに焦点を絞り、解明を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、異物タンパク質としてニワトリ卵白リゾチーム（HEL）を用いた。HEL溶液をコイおよびキンギョの腹腔内に投与し、経時的に尾静脈からの採血と体表粘液採取を行い、投与したHELの血中への取り込みと、体表への分泌を追跡した。血液・粘液中のHELは、ウエスタンブロッティングによって検出したが、本研究ではまず、この検出に最適な抗HEL抗体および検出条件を検討した。抗体には、当研究室で独自に作成したポリクローナル抗体（ウサギ）、市販のポリクローナル抗体（うさぎ）および市販のモノクローナル抗体（マウス）を供試して比較したが、モノクローナル抗体と化学発光を組み合わせた検出系によって最も高い検出感度（約1 ng）を得られることが判明した。次に、コイおよびキンギョに腹腔内投与したHELの移行を経時的に追ったところ、血中からは数時間でHELが検出されたのに対し、体表粘液中にHELが検出されるようになるには、12-18時間を要することがわかった。また、粘液中に移行したHELは投与したHELの1%未満であることから、投与したHELの大半は異物タンパク質として体内で分解を受けていると推察された。内因性のタンパク質の体表粘液への移行について調べるために、コイ補体成分C3、コイ血清アルブミンを精製し、それらのビオチンによる標識を行った。現在、これらのコイおよびギンブナへの投与試験を実施している。また、これらビオチン化タンパク質の免疫組織化学的分布を検討するために、皮膚および腸管の組織切片の作成を終えた。
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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
モノクローナル抗体によるHELの高感度検出法の確立に成功した点、腹腔内に投与したHELの体表粘液への移行速度を推測できた点、および内因性タンパク質の化学標識の調製を終えることができた点から、概ね順調に進んだと判断した。なお、異物タンパク質は、体表粘液への移行中に大半が分解・消失することがわかった点は、当初の予測を超えた新知見であり、本年度における重要な知見であると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度の研究では、体表粘液近傍の真皮組織を組織化学的に詳細に解析し、粘液へのタンパク質の移行経路を追跡するが、まずは分解の可能性が低い内因性のタンパク質を主なモデルとして用いる。また、上皮細胞株の単相培養を活用して、タンパク質が上皮を超えて輸送される機序を解明するための、in vitro実験系の確立にも取り組む必要がある。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
