甲殻類の脳・神経ペプチドの探索と体内分布に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13660209
• Research Institution: Suntory Institute for Bioorganic Research
• Principal Investigator: 安田 明和 (財)サントリー生物有機科学研究所, 主任研究員 (90211614)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安田 好美(釜谷 好美) (財)サントリー生物有機科学研究所, 研究員 (10270571)
• Keywords: アメリカザリガニ / MALDI-TOF MS / タキキニン関連ペプチド

Research Abstract

Accessory lobeを用いたdirect MALDI-TOF MS分析において、分子イオンピーク935.32が観察された。データーベース検索からカニやエビから単離報告されていたタキキニン関連ペプチド(TRP)の分子量に相当した。そこで脳抽出物の中から分子量934ペプチドをQ-Tof質量分析計を用いたMS/MS分析し、Ala-Pro-Ser-Gly-Phe-Leu-Gly-Met-Arg-amide構造であることを確認した。遺伝子解析により、前駆体タンパク質は225残基から成り、7つのAPSGFLGMRG配列を含んでいることが解った。また、イセエビにおけるTRPの遺伝子を解析したところ、アメリカザリガニと同様に7つのAPSGFLGMRG配列を含んでいることが解った。TRPの前駆体に関して、昆虫などではアミノ酸配列の異なるペプチド分子が複数個含まれているのに対し、甲殻類のものは1つのアミノ酸配列の繰り返し構造となっている。このような特徴は今のところ十脚目に限られている。そこでAla-Pro-Ser-Gly-Phe-Leu-Gly-Met-Arg-amideをdecapod tachykinin関連ペプチドと命名した。TRPとorcokinin、crustacean-SIFamideについてザリガニ脳内におけるmRNAの発現をin situ hybrizationによって精査した。この結果、各神経ペプチドはそれぞれに特異的な分布を示すことが明らかになった。心特に嗅覚に関わる神経経路においては、TRPとorcokininがcellcluster 9の介在神経に発現していることから嗅覚の入力を受けてその信号をolfaclory lobeからaccessary lobeに受け渡す際の神経修飾物質として働き、crustacean-SIFamideはcluster 10の投射神経に特異的に発現していることからolfactory lobeやaccessary lobeに受け渡された臭覚等の種々の情報を総合して眼柄に向けて出力する経路において働く神経ペプチドであることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Takahashi, A., Yasuda, A., Sullivan, C.V., Kawauchi, H.: "Identification of proopiomelanocortin-related peptides in the rostral pars distalis of the pituitary in coelacanth : evolutional implication"Gen.Comp.Endocrinol.. 130. 340-349 (2003)
• [Publications] Takeuchi, H., Yasuda, A., Yasuda-Kamatani, Y., Kubo, T., Nakajima, T: "Identification of a tachykinin-related neuropeptide from the honeybee brain using direct MALDI-TOF MS and its gene expression in worker, que"Insect Mol.Biol. 12. 291-298 (2003)
• [Publications] Kawakoshi, A., Hyodo, S., Yasuda, A., Takei, Y.: "A single and novel natriuretic peptide is expressed in the heart and brain of the most primitive vertebrate, the hagfish (Eptatretus burger"J.Mol.Endocrinol.. 31. 209-220 (2003)
• [Publications] Yasuda, A., Yasuda-Kamatani, Y., Nozaki, M., Nakajima T.: "Identification of GYRKPPFNGSIFamide (crustacean-SIFamide) in the crayfish Procambarus clarkii by topological mass spectrometry analysis."Gen.Comp.Endocrinol.. 135. 391-400 (2004)