Clarification of novel calcium regulatory system in primitive vertebrate, Japanese lamprey, Lethenteron japonicum

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K07126
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 関口 俊男 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (40378568)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 信雄 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (60242476) ; 服部 淳彦 東京医科歯科大学, 教養部, 教授 (70183910)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: カルシトニン / 円口類 / ヤツメウナギ / 比較内分泌学 / calcitonin / lamprey

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、顎や硬骨を持たない原始的な脊椎動物であるヤツメウナギを用い、ほ乳類において骨代謝に関わるホルモンの始原的機能を明らかにすることを目標としている。昨年度は、カルシトニン以外の血中カルシウム調節ホルモンの解析を実施した。
今年度は、近年カルシウム調節ホルモンとして注目されているメラトニンについて解析した。ヤツメウナギにはメラトニン産生器官である松果体が存在し、メラトニンを放出することが知られており、メラトニン合成酵素遺伝子も明らかになっている。今回、ヤツメウナギにおいてメラトニン受容体を同定した。ゲノムデータベースよりメラトニン受容体を検索した結果、候補遺伝子を得た。そして分子系統解析により、顎口類メラトニン受容体と同じグループに属することを見出し、この候補遺伝子がメラトニン受容体であることを確認した。
さらにメラトニンの投与実験を実施した。ヤツメウナギを淡水に1日静置し、メラトニンを10mg/BW kg になるように投与、24時間後に採血、血中カルシウム濃度を測定した。なおメラトニンを溶解する1% DMSO 入りの蒸留水を投与した個体群を対照群とした。その結果、メラトニン投与による血中カルシウム濃度の変動に統計的有意差は認められなかった。硬骨魚類のキンギョではメラトニン投与により血中カルシウム濃度が低下するが、応答性が高いのは繁殖後期である。今後は、ヤツメウナギの性成熟ステージに注目して投与実験を実施する必要がある。

Research Products

• [Journal Article] α-melanocyte-stimulating hormone promotes the bone resorption resulting from increased osteoblastic and osteoclastic activities in goldfish. (2018)
  • Author(s): Ishizu, H., Sekiguchi, T., Ikari, T., Kitamura, K., Kitani, Y., Endo, M., Urata, M., Kinoshita, Y., Hattori, A., Srivastav, A.K., Mishima, H., Mizusawa, K., Takahashi, A. and Suzuki, N.
  • Journal Title: Gen. and Comp. Endocrinol. Volume: 262 Pages: 99-105
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Sequencing and expression analysis of calcitonin receptor in the scales of goldfish (Carassius auratus). (2018)
  • Author(s): Ikari, T., Sekiguchi, T., Urata, M., Furusawa, Y., Ikegame, M., Kinoshita, Y., Kitamura, K., Nakabayashi, I., Horita, M., Tabuchi, Y., Hattori, A., Srivastav, A.K. and Suzuki, N.
  • Journal Title: Int. J. Zool. Inv. Volume: 4 Pages: 1-10
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Sodium fluoride influences calcium metabolism resulting from the suppression of osteoclasts in the scales of nibbler fish Girella punctate. (2017)
  • Author(s): Sato, M., Yachiguchi, K., Motohashi, K., Yaguchi, Y., Tabuchi, Y., Kitani, Y., Ikaria, T., Ogiso, S., Sekiguchi, T., Hai, T.N., Huong, D.T.T., Hoang, N.V., Urata, M., Mishima, H., Hattori, A. and Suzuki, N.
  • Journal Title: Fisheries Sci. Volume: 83 Pages: 543-550
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Sardine procalcitonin amino-terminal cleavage peptide has a different action from calcitonin and promotes osteoblastic activity in the scales of goldfish. (2017)
  • Author(s): Kase, Y., Ikari, T., Sekiguchi, T., Sato, M., Ogiso, S., Kawada, T., Matsubara, S., Satake, H., Sasayama, Y., Endo, M., Kitamura, K., Hattori, A., Watanabe, T.X., Maruyama, Y., Watanabe, Y., Funahashi, H., Kambegawa, A., and Suzuki, N.
  • Journal Title: Comp. Biochem. Physiol. Part A Volume: 211 Pages: 77-83
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diethylstilbestrol administration inhibits theca cell androgen and granulosa cell estrogen production in immature rat ovary. (2017)
  • Author(s): Imamichi, Y., Sekiguchi, T., Kitano, T., Kajitani, T., Okada, R., Inaoka, Y., Miyamoto, K., Uwada, J., Islam Khan, M.R., Islam, M.T., Yuhki, K., Kashiwagi, H., Ushikubi, F., Suzuki, N., Taniguchi, T., and Yazawa, T.
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 7 Pages: 8374
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Benz[a]anthracene decreases plasma calcium levels resulting from influence of scale osteoclastic and osteoblastic activities in goldfish. (2017)
  • Author(s): Suzuki, N., Nakano, J., Kawabe, K., Toriba, A., Hayakawa, K., Tang, N, Sekiguchi, T., Tabuchi, Y., Ikegame, M., Shimizu, N., Mishima, H., Hattori, A., Srivastav, A.K. and Kitani, Y.
  • Journal Title: Int. J. Zool. Inv. Volume: 3 Pages: 72-81
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Evolution of calcitonin gene-related peptide family from invertebrate to vertebrates. (2018)
  • Author(s): Sekiguchi, T.
  • Organizer: Biological Sciences Seminars, University of Auckland, Auckland, New Zealand
  • Invited
• [Presentation] 円口類カワヤツメ（Lethenteron japonicum）におけるカルシトニンの分子構造解析． (2017)
  • Author(s): 関口俊男、半本泰三、谷口詩穂、谷内口考治、鈴木信雄
  • Organizer: 日本動物学会第88 回富山大会
• [Book] Toxicities of polycyclic aromatic hydrocarbons in fish and marine invertebrates. In “Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Environmental Behavior and Toxicity in East Asia” Ed. By K. Hayakawa (2018)
  • Author(s): Suzuki, N., Ikari, T., Sato, M., Toriba, A., Sekiguchi, T., Kitani, Y., Ogiso, S., Yachiguchi, K., Hattori, A., Oshima, Y. and Hayakawa, K.
  • Total Pages: 274
  • Publisher: Springer