2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation and application of the plant preference mechanism in herbivorous fish
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18K14508
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
石川 雄樹 東京海洋大学, 学術研究院, 博士研究員 (50638004)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ソウギョ / 味覚受容体 / 近赤外蛍光イメージング法 / カルシウムイメージング法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度の検討においては，昨年度確立した近赤外蛍光イメージング法によりソウギョが植物性試料を認識し摂食行動に関与する成分の探索の特定を行った．試料には昨年度に引き続きレタス葉を使用した．レタス葉に含まれる成分を抽出後，水-酢酸エチルの二相分配で成分を分配した．セルロースベースの飼料を作製し，無添加飼料をコントロール区とし，実験区には分液した水相または有機相成分を添加し，コントロール区・実験区飼料はそれぞれ異なる波長の蛍光標識を行った．コントロール区飼料・実験区飼料を混合しソウギョに与え選択性試験を行ったところ，コントロール区飼料は口にしても吐き出し摂食しないのに対し，水相，有機相いずれのレタス葉成分を含む実験区飼料においてもコントロール区と比較し選択的に摂食する傾向が認められた．そのためソウギョの草食成分認識機構には極性の異なる複数の成分が関与していることが考えられた．
草食性魚類の摂食成分認識について，末梢レベルにおける評価を付け加えることを目的として，魚類の味覚受容体発現組織を用いたライブセルイメージング応答評価系の構築が可能かについて検討した．まず味細胞を多く含む組織としてゼブラフィッシュのmaxillary barbel(ひげ組織)を用い培養条件の検討を行った．その結果，maxillary barbel上皮由来の細胞をウェルプレート上に接着・増殖可能な培養条件を見出した．定着した細胞は10日以上維持可能であった．7日目においてPCR法による味覚受容体の発現を確認したところ，T1R1など複数の味覚受容体遺伝子において発現が認められた．またカルシウムイメージング法により呈味成分に対する応答を評価したところ，アミノ酸添加によって細胞内カルシウムイオン濃度上昇を示す細胞が確認された．
以上より魚類の摂食成分認識における末梢レベルでの応答評価が可能であることが示された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一部当初の研究計画と比べ未達成の項目部分があるものの，研究を進める中で当初の研究計画には無かったものの新たに発案した評価系により，動物個体レベルだけでなく末梢レベルで魚類の摂食成分認識を評価可能である目処が付いた．評価法は草食性魚類に関わらず魚類全般への適応可能性を有することを鑑み，魚類の摂食成分認識評価について想定していなかった研究の前進があったと考え，総合的におおむね順調と判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
植物性試料の選択嗜好性に関与する成分についてはさらに分画を行いＬＣ-ＭＳ/ＭＳ等による機器分析及び網羅的解析手法により可能な限り明らかにする予定である．また今年度に検討した味覚受容体発現組織の培養を用いた評価法について，ソウギョ口唇部分についても培養を試みたところ，ゼブラフィッシュ同様にウェルプレート上での細胞接着・増殖が確認された．そのため今後は，培養中における味覚受容体の発現確認及びカルシウムイメージングによる呈味成分応答性の有無を評価し，末梢レベルにおける植物嗜好性に関わる成分の応答評価への応用可能か検討する．これらの方法により最終的に受容に関わる分子について特定し生化学・分子生物学的手法を用い検証を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
当初の研究計画と比較し一部の項目において遅れが生じた．そのため今年度行う予定だった分子生物学的手法を用いた検討にかかる経費を次年度に繰り越すこととした．
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| Remarks |
昨年度に引き続きＴＢＳラジオ「アフター6ジャンクション」の特集コーナー（20：00-20：50ごろ）において近年の味覚研究について解説を行った．その内容の一部として「嗜好性研究」や「草食性魚類」にも触れることでアウトリーチ活動を行った．
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