なぜ淡水モクズガニを海水に入れても死なないのか？高次浸透圧調節ホルモンの探索

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K21342
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 大平 剛 神奈川大学, 理学部, 教授 (10361809)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 市川 卓 東京農業大学, 生物産業学部, 准教授 (20443393) ; 豊田 賢治 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 特任助教 (00757370)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: 浸透圧調節ホルモン / 甲殻類 / モクズガニ / サイナス腺

Outline of Annual Research Achievements

北海道網走市の網走湖でモクズガニを採集し、淡水で飼育を行った。そのモクズガニを海水に入れてから4時間後に眼柄を切除して冷凍した（海水眼柄）。対照群はモクズガニを淡水の入った別の容器に入れてから4時間後に眼柄を切除して冷凍した（淡水眼柄）。海水眼柄と淡水眼柄からサイナス腺を摘出し、ホモジナイズした。遠心分離により上清と沈殿に分ける作業を2回行い、2回分の上清をサイナス腺抽出物とした。得られたサイナス腺抽出物を固相抽出に供してサイナス腺ホルモンの部分精製を行なった。そして精製産物を逆相高速液体クロマトグラフィー（RP-HPLC）に供し、海水眼柄と淡水眼柄のクロマトグラムを比較した。その結果、海水眼柄で小さくなるピーク産物が観察された。これは、海水に入れたモクズガニが体内浸透圧を急激に調節する必要があるため、眼柄から浸透圧調節ホルモンを血中に分泌したためと考えられる。そのため、このピーク産物がモクズガニの浸透圧調節ホルモンの候補分子と考えられた。このピーク産物のN末端アミノ酸配列を解析したところ、既知のカニ類の血糖上昇ホルモンと似たアミノ酸配列を有していた。
今年度の研究により、モクズガニの浸透圧調節ホルモンの候補分子を同定することができた。甲殻類の浸透圧調節ホルモンを同定したのは、本研究が世界初である。次年度以降、精製した浸透圧調節ホルモンを、眼柄を切除したモクズガニに注射し、実際に浸透圧調節活性を有するかどうかを調べていく予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画どおり、モクズガニの浸透圧調節ホルモンの候補分子を同定することができた。

Strategy for Future Research Activity

今年度精製した分子の浸透圧調節活性を調べて、真の浸透圧調節ホルモンであることを明らかにする。また、浸透圧調節ホルモンの全一次構造を明らかにする。

Causes of Carryover

2020年度はコロナ渦の影響で4月から9月に研究を十分に行うことができなかった。そのため、使用予定額よりも実支出額か少なくなってしまった。2021年度に予定していた研究に加えて、浸透圧調節ホルモンのアミノ酸配列を確実に決定するために、研究計画になかったトランスクリプトーム解析を行う予定である。