Studies on molecular mechanisms involved in selective toxin accumulation in pufferfish

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03051
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40040:Aquatic life science-related
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: Arakawa Osamu 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (40232037)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 明徳 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40378774) ; 高谷 智裕 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (90304972) ; 山口 健一 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (90363473)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: フグ / テトロドトキシン / サキシトキシン / フグ毒結合タンパク質（PSTBP） / トリブチルスズ結合タンパク質（TBT-bp2） / キタマクラ属 / Pao属 / プロテオフォーム

Outline of Final Research Achievements

In various pufferfish species, the distribution profiles and selective uptake and accumulation abilities of tetrodotoxin (TTX)/saxitoxins (STXs) were investigated, and the distribution and phylogeny of pufferfish toxin binding protein (PSTBP)/tributyltin-binding protein (TBT-bp2) genes, and PSTBP proteoforms were examined. The results newly revealed toxin distribution/selective accumulation profiles for the genus Canthigaster/Pao and euryhaline pufferfish, suggesting that PSTBP is involved in TTX accumulation in pufferfish and TBT-bp2 in STXs accumulation. Furthermore, we were able to elucidate the basic proteoform of tiger pufferfish plasma PSTBP.

Free Research Field

水産食品衛生学、水産化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、フグが何故、如何にして毒をもつようになったのかという水圏生命科学上の根源的な疑問の解明を目指しており、フグ毒化の分子機構のみならず、海水と淡水で異なる毒を獲得してきたフグの進化の過程にも迫るものである。さらに、食品衛生上世界的な問題となっている魚介類のTTX/STXs汚染リスクを根本的に回避するうえでも、重要な知見を提供するだろう。今回得られた成果は、フグの毒化機構の解明に大きく貢献するものであり、将来的にはゲノム編集技術によるスーパー無毒フグ（遺伝的に毒を蓄積しないフグ）の作出などにも応用可能と考えられる。