2017 Fiscal Year Research-status Report
魚類の摂餌行動に関与するpH感受性の分子細胞基盤の解明
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17K07943
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
池永 隆徳 鹿児島大学, 理工学域理学系, 助教 (50553997)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清原 貞夫 鹿児島大学, その他部局等, 理事 (50117496)
塩崎 一弘 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 准教授 (70390896)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ゴンズイ / c-fos / 脳 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
底棲性の海産真骨魚類であるゴンズイは、海水の僅か0.1のpHの変化を感知し、これを底質中のゴカイなどの餌の探索に利用している。しかしながら、どのような種類の受容体や細胞がこのpH感受性を担っているのかは不明である。本研究では、この鋭敏なpH感受性を担う細胞や神経、および受容体を明らかにすることを目的としている。感覚刺激に対する細胞の応答は、生きた標本を用いた生理学的手法の他に、固定した標本において最初期遺伝子の一種であるc-fos遺伝子の発現を指標とする方法が利用されている。そこで、本年度はまずゴンズイのc-fos遺伝子のcDNA配列を決定とその発現の解析を試みた。
既知の魚類のc-fos遺伝子の配列を利用して設計したプライマーを用いて、ゴンズイのcDNAを鋳型としたPCRを行い、得られた産物の塩基配列を解析した。その後、RACE法によって、より上流と下流の配列を解析した。その結果、現在までに二つのc-fos遺伝子の部分配列を決定している。一つはデータベースに登録されているアメリカナマズのc-fos遺伝子の推定配列と高い相同性を示すものであり、こちらの配列にはコーディング領域が全て含まれている。もう一つはキンギョのc-fos遺伝子と高い相同性を示す。こちらはコーディング領域の一部が含まれている。これらの遺伝子の発現が、神経細胞の興奮によって誘導されるかどうかを明らかにするために、カイニン酸を注射することで神経細胞を過剰に興奮させた個体と、未処理の個体から摘出した脳を材料とした定量PCRを進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2種類のc-fos遺伝子の候補が見つかったことで、これらの一方は刺激に対する応答性を有していない可能性を考え、それを明らかにするために定量PCRをすすめている。この実験に時間がかかっており、当初計画していたRNAプローブを用いたin situ hybridizationによる刺激に対する応答を解析に至っていないため、現在までの進捗状況をやや遅れているとした。しかしながら、これまで遺伝子の情報が極めて乏しい魚種であるゴンズイにおける遺伝子クローニングは順調に進んでおり、また定量PCRの条件検討も終了しているため、今後すぐにin situ hybridizationおよびその後の実験に進んでいけると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
定量PCRを進めて、2種類のc-fos遺伝子のうち、神経の興奮に伴って発現するものを明らかにする。また、現在一部の配列しか決定できていないc-fos遺伝子の全塩基配列の決定を行う。これらの情報を基にRNAプローブを作製し、in situ hybridization法によって低pH刺激に対して応答する感覚神経の同定を行う。その後、pHの変化を検出する受容体を同定するために、低pH刺激に対して応答する感覚神経や受容器細胞で発現するmRNAのトランスクリプトーム解析を進める。
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| Causes of Carryover |
当初計画に比べて旅費の支出が少なくなったために残額が生じた。生じた残額は次年度で物品の購入に充てる予定である。
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