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2016 Fiscal Year Research-status Report

海洋危険生物の有する痛み惹起物質の解明

Research Project

Project/Area Number 16K01911
Research InstitutionTokyo University of Marine Science and Technology

Principal Investigator

永井 宏史  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50291026)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords刺胞動物 / ハブクラゲ / 痛み / 炎症 / ラン藻 / アプリシアトキシン
Outline of Annual Research Achievements

刺胞動物のうち特にハブクラゲを代表生物として研究を行った。ハブクラゲが有する毒素を局在させている特殊な器官である刺胞の単離を行い、単離した刺胞からの化合物の探索を行った。また、刺胞からの毒液の抽出法の改善を採集現場である沖縄で行った。その結果、新鮮なハブクラゲ触手をエタノールに触れさせるとほぼすべての刺胞が発射されることを見出した。つまり、採取したばかりの触手をエタノールに浸漬することにより刺胞から極めて効率よく刺胞内物質を回収できることを見出した。この手法は今後の研究を行う上で大きな威力を発揮することが予想される。これは我々が以前ハブクラゲの刺胞内に存在を見出した痛み惹起物質の回収にも効果があると推測される。それは、すでに本痛み惹起物質はエタノールに耐性があることが確認されている。また、刺胞動物以外でも痛みや炎症の惹起物質の存在が知られている。今回、沖縄産のラン藻から細胞毒性などを指標としてアプリシアトキシンの類縁体化合物を複数単離してそれらの構造を決定した。その結果、3つの新規アプリシアトキシンの単離に成功した。アプリシアトキシンそのものはプロテインキナーゼCの活性化を行い強力な発ガンプロモーターであることが知られている。そのためにアプリシアトキシンは微細藻類によるswimmer's itchと呼ばれる海水浴客が被る皮膚炎の原因化合物として知られている。今回単離された化合物群も同様にヒトに対して同様の被害を引き起こす可能性が考えられる。これらの化合物のもつ活性については今後解明していく必要がある。このアプリシアトキシン類を得た試料は2010年に沖縄県において大量発生したラン藻 Moorea producensであり、発生当初から海水浴客の被害が心配されてビーチが閉鎖されたときの試料である。今後もこれらラン藻の発生状況のモニタリングを続けていく必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

刺胞動物のハブクラゲの刺胞からの抽出法の改善を行った。つまり、採取したばかりの触手をエタノールに浸漬することにより刺胞から極めて効率よく刺胞内物質を回収できることを見出した。この手法は今後の研究を行う上で大きな威力を発揮することが予想される。これは我々が以前ハブクラゲの刺胞内に存在を見出した痛み惹起物質の回収にも効果があると推測される。それは、すでに本痛み惹起物質はエタノールに耐性があることが確認されている。
今回、沖縄産のラン藻から細胞毒性などを指標としてアプリシアトキシンの類縁体化合物を複数単離してそれらの構造を決定した。その結果、3つの新規アプリシアトキシンの単離に成功した。これの活性についてはいまだよくわかっていないがアプリシアトキシン同様に強い炎症作用を有することが考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今回新たに開発された方法で作成されたハブクラゲ刺胞抽出物は、刺胞から活性物質を効率よく抽出しているので今後この抽出物中の成分を精査していきたい。手法としては生物活性試験を指標としてHPLCを用いて化合物を単離していくことを考えている。またLC-MSも利用して成分探索の指標とした。ただし、活性成分は新規化合物である可能性が高いことなどからLC-MSはあくまでも副次的な方法になるのではと予想している。
ラン藻類からは生物活性を指標として各種化合物を順次単離していく予定である。今まで東京湾沿岸のラン藻についてはその生物活性などが研究された例がない。しかし、東京湾ではラン藻に起因するかもしれない重篤な食中毒が発生している。そこで東京湾に生息するラン藻も研究対象として加えていく。今後、東京湾の各所でラン藻を採取してその毒性などを調査する予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Structural optimization of 10-methyl-aplog-1, a simplified 1 analog of 2 debromoaplysiatoxin, as an anticancer lead.2016

    • Author(s)
      Masayuki Kikumori, Ryo C. Yanagita, Harukuni Tokuda, Kiyotake Suenaga, Hiroshi Nagai, Kazuhiro Irie
    • Journal Title

      Biosci. Biotech. Biochem.

      Volume: 80 Pages: 221-231

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1091718

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Premolt biomarker metabolite N-acetylglucosamino- 1,5-lactone in female urine of the helmet crab Telmessus cheiragonus.2016

    • Author(s)
      Hirona Yano, Michiya Kamio, Hiroshi Nagai
    • Journal Title

      Biological Bulletin

      Volume: 230 Pages: 143-151

    • DOI

      10.1086/BBLv230n2p143

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of a new diatom growth inhibition assay using XTT colorimetric method.2016

    • Author(s)
      Weina Jiang, Takuya Akagi, Hidekazu Suzuki, Ayaka Takimoto, Hiroshi Nagai
    • Journal Title

      Comp. Biochem. Physiol. Part C

      Volume: 185-186 Pages: 13-19

    • DOI

      10.1016/j.cbpc.2016.02.004

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Sequestration of dimethylsulfoniopropionate (DMSP) and acrylate from the green algae Ulva spp. by the sea hare Aplysia juliana.2016

    • Author(s)
      Michiya Kamio, Mao Koyama, Nobuko Hayashihara, Kaori Hiei, Hajime Uchida, Ryuichi Watanabe, Toshiyuki Suzuki, Hiroshi Nagai
    • Journal Title

      Journal of Chemical Ecology

      Volume: 42 Pages: 452-460

    • DOI

      10.1007/s10886-016-0703-1

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Phyllosomas of the smooth fan lobsters encase nematocyst tubules of jellyfish in peritrophic membranes in their feces.2016

    • Author(s)
      Michiya Kamio, Kaori Wakabayashi, Hiroshi Nagai, Yuji Tanaka
    • Journal Title

      Plankton and Benthos Research

      Volume: 11 Pages: 100-104

    • DOI

      10.3800/pbr.11.100

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] クラゲによる刺症: その仕組みと対処法 (特集 魚介類の毒とその管理)2016

    • Author(s)
      永井宏史
    • Journal Title

      アクアネット(湊文社)

      Volume: 19 Pages: 32-35

  • [Journal Article] 海洋危険生物 刺されて中毒;とくにクラゲについて2016

    • Author(s)
      永井宏史
    • Journal Title

      中毒研究

      Volume: 29 Pages: 10-15

  • [Presentation] 沖縄産ラン藻より得られたアプリシアトキシン類の構造と生物活性2017

    • Author(s)
      渡辺陽光・金山卓郎・江 偉娜・内田 肇・渡邊龍一・鈴木敏之・佐竹真幸・永井宏史
    • Organizer
      平成29年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2017-03-26 – 2017-03-30
  • [Presentation] 刺胞動物の刺胞内に含まれる特異な成分に関する研究2016

    • Author(s)
      永井宏史
    • Organizer
      第63回トキシンシンポジウム
    • Place of Presentation
      天童
    • Year and Date
      2016-07-14 – 2016-07-16
  • [Presentation] カミクラゲのにおい成分について2016

    • Author(s)
      永井宏史・五十嵐史子・吉田優花・大迫一史
    • Organizer
      第30回海洋生物活性談話会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      2016-05-14 – 2016-05-15

URL: 

Published: 2018-01-16  

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