Identification of signaling molecules that control the metamorphosis in the moon jellyfish by chemical genetics

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05851
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Kuniyoshi Hisato 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (60335643)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒川 賢治 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (80346527)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 生理活性物質 / RNAseq解析 / ミズクラゲ

Outline of Final Research Achievements

The life cycle of moon jellyfish shows a metamorphosis from benthic polyps to planktonic jellyfish via strobilae. The aim of this study was to identify endogenous molecules that control the metamorphosis in the moon jellyfish. First, a library of actinomycetes was screened to obtain regulators of metamorphosis. As a result, a bipyrrole compound was identified as a metamorphosis-inhibiting substance. On the other hand, a comprehensive identification of genes expressed in polyps and strobilae was conducted, and bioinformatics analysis was used to search for genes that control metamorphosis. As a result, we found homologous genes for three cell growth factors. The metamorphosis was inhibited or disturbed by the administration of inhibitors of the signaling pathways of these three cell growth factors.

Free Research Field

生物有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究はミズクラゲの変態を制御する分子を同定することを目的とし、以下の２つの研究成果を得た。(1)変態阻害物質として、放線菌由来のbipyrrole化合物を同定した。(2)内因性変態制御分子として、3種の細胞増殖因子を見出した。
近年、ミズクラゲの大量発生が社会問題になっている。ミズクラゲのライフサイクルから、クラゲの大量発生はポリプからクラゲへの変態に依存することが理解できる。本研究で明らかにした変態制御分子のさらなる解析により、クラゲの大量発生を分子レベルで理解すること、そして新たなクラゲ抑制法開発の足掛かりを得ることが期待される。