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Molecules that regulates mating behavior of crustaceans: diversity of pheromones and their functions

Research Project

Project/Area Number 23K27002
Project/Area Number (Other) 23H02309 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 40040:Aquatic life science-related
Research InstitutionTokyo University of Marine Science and Technology

Principal Investigator

神尾 道也  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (30578852)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 脇本 敏幸  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (70363900)
和田 哲  北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (40325402)
千葉 晋  東京農業大学, 生物産業学部, 教授 (00385501)
山家 秀信  東京農業大学, 生物産業学部, 准教授 (40423743)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywordsフェロモン / 甲殻類 / ケミカルコミュニケーション / 化学生態学 / 天然物化学 / 海洋生物学 / ケミカルエコロジー / 生理活性物質 / 生物活性物質 / 化学感覚 / 水産動物 / コミュニケーション / 行動 / 化学
Outline of Research at the Start

甲殻類が性フェロモンを用いて交信することは知られているが、一言で性フェロモンと言っても、その役割は様々であり、求愛と交尾の合図に加え、配偶者の質(卵の量等)を測る目安、他個体の性転換を抑えて社会構造を安定化させる抑制剤、などが考えられている。本課題はこれらの役割を検証し、フェロモンがどのような物質群なのか、そしてそれらが作られる過程も明らかにする。研究結果は選択的捕獲によるエビ・カニを含む水産資源資源管理や水産養殖の効率化への基礎的な知見を提供する。

Outline of Annual Research Achievements

2024年度は予定していた臼尻実験所でのクリガニの繁殖期が海水温の上昇のためか、早めに進行しており、予定していた個体数を採集できなかった。そこで、北海道別海町および厚岸町の漁業者にクリガニの採捕を依頼した。別海町は直接漁業科から購入し、厚岸の分は北海道大学厚岸臨海実験所に一度畜養してから東京に移送した。宅急便は時間がかかり動物のストレスが大きいため、直接先方まで出向いて飛行機で輸送した。これらの個体を用いて、抱卵メス尿に対する活性試験及び、NAGLの活性の追加試験を行った。また昨年度に採集した尿のNMRによる分析を進めた。
ヤドカリ類のフェロモンについてはテナガホンヤドカリを用いて、NAGLの活性評価を行った。活性試験は何も入っていない貝殻に脱脂綿を入れて、そこにフェロモンを含む飼育水を添加してオスの活性を評価した。本実験は次年度で継続して結果をある予定である。
東京農業大学オホーツクキャンパスではクリガニとトゲクリガニ間の種特異性を検証するための行動実験を行った。今期は両種ともにオスは入手できたが、脱皮前のメスが入手できなかったので、クリガニのメスの尿をトゲクリガニのオスに与える試験のみを行った。次年度は交尾可能なクリガニのメスを準備して交差実験を行う予定である。
タラバエビ類の研究においては、ホッカイエビを用いてフェロモンに対する反応を観察するための行動実験の条件検討を継続して行った。
フェロモンの生合成酵素を探索するための基盤として、クリガニの求愛フェロモン産生器官と考えられているメスの触覚腺を摘出し、トランスクリプトームの配列を解読した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年度は海洋熱波の影響か、クリガニの繁殖期が大幅に前倒しとなったようであり、繁殖期の個体を十分に集めることができなかったために、行動実験を十分に進めることができなかった。

Strategy for Future Research Activity

クリガニを入手するための方法を多様化し、一か所で入手できない場合の次の入手先との連携を確実なものとし、必要な実験実験材料が十分かつ確実に入手できるようにする。各所の漁業者および研究機関とそのための相談を進めている。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2025 2024 2023

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 5 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Synthesis and Cytotoxicity of Cyclic Octapeptide Surugamides with Varied <i>N</i>-Acyl Moieties2024

    • Author(s)
      Matsuda Kenichi、Niikura Shinya、Ichihara Rintaro、Fujita Kei、Strasser Anna M.、Yoshikawa Rokusuke、Yasuda Jiro、Hiramatsu Yoshiki、Hayashi Hironori、Kodama Eiichi N.、Wakimoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 72 Issue: 9 Pages: 826-830

    • DOI

      10.1248/cpb.c24-00533

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2024-09-20
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Doubly Homologated Tyrosine-Containing Peptides from the Cyanobacterium Microcystis aeruginosa NIES-4285 and Their Biosynthesis2024

    • Author(s)
      Phan Chin-Soon、Ling Zhengyi、Mehjabin Jakia Jerin、Matsuda Kenichi、Prakoso Nurcahyo Iman、Umezawa Taiki、Wakimoto Toshiyuki、Okino Tatsufumi
    • Journal Title

      Journal of Natural Products

      Volume: 87 Issue: 11 Pages: 2629-2639

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.4c00972

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Parallel loss of sexual reproduction in field populations of a brown alga sheds light on the mechanisms underlying the emergence of asexuality2024

    • Author(s)
      Hoshino Masakazu、Cossard Guillaume、Haas Fabian B.、Kane Emma I.、Kogame Kazuhiro、Jomori Takahiro、Wakimoto Toshiyuki、Glemin Sylvain、Coelho Susana M.
    • Journal Title

      Nature Ecology & Evolution

      Volume: 8 Issue: 10 Pages: 1916-1932

    • DOI

      10.1038/s41559-024-02490-w

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] FlkO, a penicillin-binding protein-type thioesterase in cyclofaulknamycin biosynthesis2024

    • Author(s)
      Matsuda Kenichi、Ichihara Rintaro、Wakimoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 22 Issue: 33 Pages: 6713-6717

    • DOI

      10.1039/d4ob00907j

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Penicillin-binding protein-type thioesterases: An emerging family of non-ribosomal peptide cyclases with biocatalytic potentials2024

    • Author(s)
      Matsuda Kenichi、Wakimoto Toshiyuki
    • Journal Title

      Current Opinion in Chemical Biology

      Volume: 80 Pages: 102465-102465

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2024.102465

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Okeaniazole A: Thiazole-containing cyclopeptide from the marine cyanobacterium Okeania hirsuta with antileishmanial activity2024

    • Author(s)
      Zhang Botao、Kawabe Ryoya、Kamio Michiya、Uchida Hajime、Matsuura Natsuki、Mori-Yasumoto Kanami、Satake Masayuki、Nagai Hiroshi
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 150 Pages: 155284-155284

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2024.155284

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] <i>N</i>-Desmethylmajusculamide B, a lipopeptide isolated from the Okinawan cyanobacterium <i>Okeania hirsuta</i>2024

    • Author(s)
      Zhang Bo-Tao、Nishino Haruka、Kawabe Ryoya、Kamio Michiya、Watanabe Ryuichi、Uchida Hajime、Satake Masayuki、Nagai Hiroshi
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 88 Issue: 5 Pages: 517-521

    • DOI

      10.1093/bbb/zbae015

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] (10E,15Z)-12-(Dimethylsulfonio)-9,13-dihydroxyoctadeca-10,15-dienoate2024

    • Author(s)
      Nishino Haruka、Zhang Bo-Tao、Uchida Hajime、Kamio Michiya、Nagai Hiroshi、Satake Masayuki
    • Journal Title

      Molbank

      Volume: 2024 Issue: 1 Pages: M1784-M1784

    • DOI

      10.3390/m1784

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      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Okeanic acid-A, a trihydroxy fatty acid from the Okinawan cyanobacterium <i>Okeania hirsuta</i>2024

    • Author(s)
      Nishino Haruka、Kanda Nao、Zhang Bo-Tao、Kamio Michiya、Uchida Hajime、Sugahara Kohtaro、Nagai Hiroshi、Satake Masayuki
    • Journal Title

      Natural Product Research

      Volume: in press Issue: 13 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1080/14786419.2024.2308724

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] オスは各メスの遭遇頻度を個体別に評価できるか-2種のヤドカリで異なる結果&#12316;2025

    • Author(s)
      和田哲
    • Organizer
      日本生態学会第72回大会 2025年3月18日
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 各メスの遭遇頻度に応じたヤドカリのオスの交尾前ガード開始タイミング2024

    • Author(s)
      和田哲・深澤藍子(北大・水産)・神尾道也(東京海洋大・海洋環境)
    • Organizer
      日本動物行動学会第43回大会 2024年11月3日
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] スナエビの性決定における至近的要因の解明2024

    • Author(s)
      毒島典利・東典子・千葉晋
    • Organizer
      日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会2024 2024年9月13日 (金) - 9月16日 (月) 島根大学松江キャンパス
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] クリガニの交尾栓の形態と構成物質2024

    • Author(s)
      安永幸太・永井宏史・神尾道也
    • Organizer
      日本甲殻類学会第62回函館大会
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 薄膜型酸素センサーを用いた海洋生物からのバイオフィルム抑制剤の探索2024

    • Author(s)
      神尾道也
    • Organizer
      第20回学際領域における分子イメージングフォーラム JAXA航空技術部門
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] カミクラゲの化学防御2024

    • Author(s)
      神尾道也・三浦那々・鈴木瞭冴・霜鳥湖音・大迫一史・永井宏史(海洋大)・山本岳・笠川宏子・櫻井徹・足立文(新江ノ水)
    • Organizer
      第18回NCB東京大会 東京海洋大学品川キャンパス2024年10月23日
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] クリガニTelmessus cheiragonus抱卵メス尿のフェロモン活性2023

    • Author(s)
      神尾道也、七條琳太郎、家後勇樹、永井宏史、脇本敏幸、和田 哲、山家秀信
    • Organizer
      第15回化学生態学研究会(函館市)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Sex pheromones in helmet crab Telmessus cheiragonus.2023

    • Author(s)
      Michiya Kamio(KEY NOTE SPEAKER)
    • Organizer
      3rd International Conference on Agriculture, Animal Science and Food Technology、(インターネット開催)Trenggau、 Malaysia (ICAFT2023).
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Metabolic characterization and disease biomarkers in Caribbean spiny lobster, Panulirus argus.2023

    • Author(s)
      Qin Boyu, Michiya Kamio, Hiroshi Nagai, Erica Ross, Jan Tebben, Tilmann Harder, Charles Derby, Donald Behringer
    • Organizer
      日本甲殻類学会第 61 回大会(東京)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] "求愛・交尾時期以外でもクリガニのメス尿中に性フェロモンが含まれる 可能性について"2023

    • Author(s)
      "神尾道也・七條琳太郎・家後勇樹・永井宏史(海洋大)・脇本敏幸・ 和田 哲・山家秀信."
    • Organizer
      日本甲殻類学会第 61 回大会(東京)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Disease biomarkers and metabolic characterization in the urine and hemolymph of the Caribbean spiny lobster, Panulirus argus.2023

    • Author(s)
      Boyu Qin・神尾道也・永井宏史・三浦那々・Erica Ross・Jan Tebben・Tilmann Harder・Charles Derby・Donald Behringer.
    • Organizer
      令和6年度日本水産学会大会春季大会(東京)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2023-04-18   Modified: 2025-12-26  

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