2021 Fiscal Year Research-status Report
The contribution of transient metals on the immunological reaction in crustacean.
| Project/Area Number |
19K06221
|
|---|
| Research Institution | Setsunan University |
|---|
Principal Investigator |
増田 太郎 摂南大学, 農学部, 准教授 (40395653)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | フェノールオキシダーゼ / ヘモシアニン / 甲殻類 / 銅 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
令和3年度はクルマエビをモデルとして、甲殻類黒変原因タンパク質の最終的な再調査を行った。甲殻類黒変反応は、メラニン形成反応が原因となっており、一連のメラニン形成反応の律速段階を触媒する酵素は、一般的にフェノールオキシダーゼ（チロシナーゼ）である。しかしながら、報告者の令和二年度までの検討により、フェノールオキシダーゼの活性中心は、酸素運搬タンパク質のヘモシアニンと酷似していることが明らかとなった。報告者は甲殻類体液中から、新たなフェノールオキシダーゼを見出しており、その黒変反応への寄与は、これまで明らかにされていなかった。また、先行研究において、甲殻類体液中に多量に存在するヘモシアニンが、フェノールオキシダーゼ活性を持ち得るとの報告があり、フェノールオキシダーゼ活性本体について再検討を要する状況となっていた。
従来から行われてきた、超遠心分離とサイズ排除クロマトグラフィーを組み合わせたヘモシアニンの精製法を再現したところ、従来法では「体液型フェノールオキシダーゼ」と「ヘモシアニン」を分離することができなかった。更に、精製法を検討し、硫酸アンモニウム分画と疎水性カラムクロマトグラフィーを行うことで、体液型フェノールオキシダーゼとヘモシアニンを完全に分離することに成功した。
本精製法でフェノールオキシダーゼ活性本体を詳細に検討したところ、採用した実験条件ではヘモシアニンにフェノールオキシダーゼ活性は認められず、クルマエビ体液のフェノールオキシダーゼ活性本体は、体液型フェノールオキシダーゼであると結論した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題では、甲殻類新規フェノールオキシダーゼ、甲殻類ヘモシアニンの高分解能X線結晶構造解析を行い、両者の立体構造について詳細な比較を行った。また、甲殻類黒変原因タンパク質について、体液性フェノールオキシダーゼを見出し、ヘモシアニンとの完全分離に成功したことで、数十年間議論されてきた問題について結論を出すことができたと考えられる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究により確立された、ヘモシアニンとフェノールオキシダーゼを分離する精製手法を用い、クルマエビ以外の水産重要種についても黒変反応の本体を探り、有効な防止法を検討する。
また、メラニン形成反応は、甲殻類を含む節足動物のみならず、脊椎動物においても極めて重要な生理的意義を持っている。ここで確立した実験法により、甲殻類におけるメラニン形成反応の作用機作と生理機能を明らかにし、甲殻類以外の水産重要種の品質保持技術の確立も視野に入れて研究を継続する。
|
| Causes of Carryover |
甲殻類の重要食用種における黒変酵素について更に検討を進める予定であり、令和三年度にホッコクアカエビについて予備的なデータを得た。しかし、漁期の関係から、追試を行うために令和四年度の試料採集と実験が必要となったため、次年度使用額が生じた。
次年度使用額は、生鮮試料の入手および産地への旅費、実験に必要な器具と試薬の購入に充当する予定である。
|
