マルチオミクス解析で紐解くホヤのケミカルコミュニケーション戦略
Publicly Offered Research
| Project Area | Frontier research of chemical communications |
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| Project/Area Number |
20H04758
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
酒井 隆一 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (20265721)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | ホヤ / メタボロミクス / 漁業被害 / 二次代謝物 / マスイメージング / ヨーロッパザラボヤ / パプアミン / 海綿 / イソプレノイド / ケミカルコミュニケーション / アルカロイド / Cnemidocarpa irene / プテリン / ハリクロナジアミン / 生態制御物質 / 海洋天然物化学 |
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| Outline of Research at the Start |
ホヤは脊索動物であるが浮遊幼生期にみられる脊索は、着生とともに消え無脊椎動物の体制を持つ不思議な生物である。ホヤは二次代謝物の宝庫であるほかにも、高濃度のバナジウムを血球に濃縮するなど特異な生理・生態を持つ生物である。ホヤは一部食用となるが、時として大量に発生し水産業や海洋環境に悪影響を与える。本研究は、水産被害を与える外来種ヨーロッパザラボヤ等を材料に、ホヤのケミカルコミュニケーションを理解し、ホヤの生態を化学の視点から制御する基盤を作ることを目的としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの研究で、シロボヤモドキおよびヨーロッパザラボヤよりその生態制御に関与していると思われる化合物を単離した。本年度はこれらの成分の生理的な役割を調べた。シロボヤモドキの卵、幼生、幼若体、成体の成分を比較したところ、二次代謝物は主に成体に含まれており、幼生や幼若体にはほとんど見られなかった。一方、紫外線防御物質であるマイコスポリン類が卵と幼生のみに含まれており、これらの化合物が卵や孵化後の幼生の保護に関与している可能性が示唆された。ヨーロッパザラボヤからは長鎖アルキル硫酸ジエステル化合物 (ADS) およびそのモノエステル体 (AMS)を単離したが、LC-MSおよびイメージングMSによる解析から、AMSがフンに、ADSが内蔵、特に腸管に局在することが分かった。また、ホヤの飼育水中にはAMSのみが放出されていた。生育ステージでの成分を調べた結果、幼生にはADSのみが含まれており、成長とともにAMSが増加した。AMSは幼生の変態時の尾部吸収を促進したことから、ホヤの生態制御に関与している可能性が示唆された。近縁種の探索の結果、長鎖アルキル硫酸エステルは、マボヤ目には含まれず、マメボヤ目およびマンジュウボヤ目のホヤに特有の代謝物である可能性を見出し、広くホヤの生理・生態に関与している可能性が示唆された。海綿Haliclona sp.組織の顕微鏡観察の結果、共生微生物が多数観察された。またメタゲノム解析を行ったところプロテオバクテリア門ついで未記載のシアノバクテリア2種を主に含んでいた。フローサイトメーターにより共生微生物を分離したところ、得られた一種の細胞にPap/Halが含まれることが分かった。これらの結果からPap/Halは共生微生物により産生され、海水中に放出されることで海綿のケミカルコミュニケーション物質としまたて機能している可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
