2023 Fiscal Year Final Research Report

Plasticity in life cycle, host-specificity and physiological features of caligidae

Research Project

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Project/Area Number	19H03032
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	Ohtsuka Susumu 広島大学, 瀬戸内CN国際共同研究センター, 教授 (00176934)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	荒川修長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (40232037) 平山真広島大学, 統合生命科学研究科(生), 講師 (40535465) 田角聡志鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 准教授 (90359646) 近藤裕介広島大学, 統合生命科学研究科(生), 特任助教 (90848087) 浅川学広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (60243606)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords	ウオジラミ / 宿主特異性 / 吸盤 / 発生段階 / 生活史 / テトロドトキシン / TTX結合タンパク質 / イオンチャネル型受容体
Outline of Final Research Achievements	The life cycle of caligids is highly variable: e.g., adults of Caligus undulatus detach themselves from the host in concert with its seasonal migration to cause habitat shift to plankton. The parasitism of C. sclerotinosus which was probably introduced from Oceania to Japan was clarified. Caligids adhere to the mucous surface of the host fish with the cephalothoracic sucker, in which energy caused by movements of legs is converted into negative pressure in the sucker via unique ultrastructures of the cuticular membranes. Caligus fugu feeds on TTX-bearing mucus of grass puffer to accummulate it in parts of the tissues. TTX can be excreted probably due to molting. TTX-binding proteins other than vitellogenin seem to be related to its accumulation. Transcriptome analyses of the infective copepodid I and other stages revealed that the former showed significantly higher gene expression of ionotropic receptors than the latter, implying that these are involved in the host-specificity.
Free Research Field	海洋生物学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	ウオジラミ属成体のステレオタイプの形態が粘液で覆われた魚類の体表面に特化して進化したものであり、宿主への付着のメカニズムを機能形態学的、行動学的に世界で初めて詳細に明らかにした。成長段階数は分類群を通して一定であると推定されるが、生活史、特に成体の挙動、宿主特異性は極めて多様性を示すことが明らかになった。体内へTTXを蓄積する特殊な生理機能を持つセトウオジラミのTTX蓄積はビテロジェニン以外のTTX結合タンパク質によって起こり、幼体では排出されることも明らかにした。TTX毒性機序の解明の基礎知見となる。宿主特異性の分子メカニズムにはイオンチャネル型受容体が関与していることが示唆された。