1997 Fiscal Year Annual Research Report
水界生物のストレス応答と食物連鎖に基づく水環境因子の影響評価
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08458157
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
三浦 卓 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (70013323)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松原 チヨ 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (10057309)
山形 秀夫 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (20023468)
都筑 幹夫 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (70155430)
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| Keywords | 生態系 / 水生生物 / クラミドモナス / ミジンコ / ユスリカ / ヒ素 / ストレス応答 / 遺伝子発現 |
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| Research Abstract |
水界生態系を構成している生物種について水環境因子に対する応答を総合的に、しかも鋭敏に検出するために、水環境中の化学物質の影響とそれらにより特異的に発現する遺伝子の検索と解析を行うことを目的として各種の水生生物についてヒ素への耐性機構について検討した。
1)緑藻クラミドモナスの突然変異株の細胞内ヒ素化合物の分析を行い、ヒ素感受性株の中には、ヒ素の取り込みが高い株とジメチルアルシン酸の生成が抑えられている株があること、耐性株の中にはヒ素の取り込みが小さい株のあることが明らかとなった。また、ヒ素の増殖毒性は、倍地中のリンによって緩和されることが明らかとなり、変異株のリン含量の解析から、細胞内のヒ素・リン含量が細胞毒性に関与している可能性が示された。
クラミドモナスは、0.01,0.1mMのヒ酸を含む倍地では、コントロールに対して生育が増加した。しかし、10,100mMの濃度では生育が阻害された。また、Arg遺伝子を導入して作成した変異株のうちヒ素感受性株は、野生株にたいして3倍のヒ素を取り込み、さらにジメチルヒ素化合物に変換していた。この化合物は、クロマトグラフの挙動からアルセノリボースと推定された。
2)オオミジンコに対する無機並びに有機ヒ素化合物の48時間後の50%致死濃度は、亜ヒ酸0.03mM、ヒ酸0.05mM、メチルアルソン酸0.38mM、ジメチルアルソン酸(DMAA)0.01mMであり、DMAA以外のメチルヒ素化合物はミジンコに対して急性毒性は低かった。
水質変化に対して発現が誘導されるオオミジンコのヘモグロビン遺伝子を単離してその遺伝子構造を明らかにした。水質変化に応答して形態変化の機構を明らかにするために、数種類のホメオボックス遺伝子をたんりしてその構造を明らかにした。
オオミジンコ単為生殖卵を用いて発生系を開発し、催奇形成作用の効率の良い検出に成功した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Tokishita,S. et al.: "Contribution of lowered unsaturation levelssof chloroplast lipid to high temperature tolerance of photosynthesis in Clamydomonas." JJ Photochem.Photobiol.36. (1997)
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[Publications] Kaise,T. et al.: "Biomethylation of arsenic in an arsenic-rich freshwater environ." appl.Organomet.Chem.11. (1997)
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[Publications] Tokishita,S. et al.: "Cloning and analysis of a cDNA encoding a two domain hemoglobin chain from the water flea Daphnia magna." Gene. 189. 73-78 (1997)
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[Publications] Ohta,T. et al.: "An assay system detecting environmental toxicants with cultured Cladoceran eggs in vitro." Environ.Res.(in press).
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[Publications] Ohta,T. et al.: "Development of new tester strains derived from E.coli WP2uvrA for the determination of mutational specificity." Mutation Res.(in press).
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[Publications] Inoue,H. et al.: "Heterologous expression and mutagenesis on activation mechanism and the roles of bassic residues in prosegments." Eur.J.Biochem.(in press).
