2013 Fiscal Year Annual Research Report
トラフグのフグ毒センシングに関する行動・分子生物学的研究
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24380109
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
阪倉 良孝 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (20325682)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 水産学 / 行動学 / 生理活性 / 脳・神経 / 遺伝子 |
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| Research Abstract |
昨年度までにトラフグがTTXを嗅覚によって感知して，体内に摂食により取り込むことを明らかにし，さらにTTXに誘引された個体と刺激していない個体の脳および嗅覚組織の間で，フグゲノムマイクロアレイによる遺伝子発現の差異を調べてフグ毒感知に関わる候補遺伝子を挙げた。
本年度は無毒のトラフグ稚魚を２群に分け，通常の海水とTTXを溶解した海水に稚魚をそれぞれ浸漬し，その直後から新鮮海水に戻して3時間までのタイムコースのサンプルを作成した。マイクロアレイによって得られた候補遺伝子の発現パタンをRT-PCRによって調べた。その結果，TTX刺激区では刺激直後からTTX耐性Naチャネル遺伝子,IGF-I結合タンパク質遺伝子，ニューロペプチドY受容体遺伝子の発現量が有意に上昇することが判明した。このことは，TTX感知からフグ毒を摂食という行動で取り込むに至るまでの一連の行動シーケンスに対する準備が，TTX感知後速やかに遺伝子レベルで準備されていることを示唆する結果であった。一方，嗅覚受容体遺伝子とcAMP経路およびIP3経路に関連する遺伝子の発現パターンは試験区間で同様であったことから，TTXの感知に関連する遺伝子は現時点では特定できなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年次計画にほぼ沿って順調に進行しているため上記評価とした。
嗅覚系の経路の遺伝子発現については，既知の経路とは異なる経路でTTXを感知している可能性が示唆されたため，次年度以降で新たに検索をすることとしたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は申請代表者の阪倉が，研究室の大学院生を指導しながら，連携研究者の高谷および木下とともに以下の調査・実験を進める。
実験１）リアルタイムPCRによる責任遺伝子の脳内および感覚器官での発現状況（昨年度からの継続）
これまでのサンプルを最大限活用して，トラフグがTTXによる刺激を受けたときにどのような経路でこれを認識しているのかを明らかにするために，候補遺伝子のリアルタイムPCRによる発現解析を実施を継続するとともに，次世代シーケンサを活用してフグのフグ毒感知と体内動態・行動に関わる責任遺伝子を決定をしたい。
実験２）n situハイブリダイゼーションと免疫組織化学を組み合わせた脳内での責任遺伝子発現の精査
TTXを投与したトラフグを経時的にパラホルムアルデヒドで灌流固定を施した後，実験３で特定できた遺伝子の細胞レベルでの発現をin situハイブリダイゼーションによって解析するとともに，TTXモノクローナル抗体を用いた免疫組織化学的手法によって中枢神経中のTTXの分布様式を細胞レベルで詳らかにし，TTXがどの神経のどのような遺伝子に作用をしているのかを特定する。これらの解析から，TTXの中枢神経内の動態を調べるとともに標的神経部位の特定をする。
以上の実験によって得られた成果を，国内および国外の科学雑誌に投稿するとともに，学術学会での発表を実施する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
人件費において，3月分（4月支払い）の見積をする際に3月31日までの勤務日程が不確実であったため，勤務日数いっぱいで見積をしていたところ，勤務が当初より少ない日数になったために生じた。
来年度は最終年度であり，見積を正確にとることで対処したい。
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[Journal Article] Larval pufferfish protected by maternal tetrodotoxin2014
Author(s)
Itoi, S., Yoshikawa, S., Asahina, K., Suzuki, M., Ishizuka, K., Takimoto, N., Mitsuoka, R., Yokoyama, N., Detake, A., Takayanagi, C., Eguchi, M., Tatsuno, R., Kawane, M., Kokubo, S., Takanashi, S., Miura, A., Suitoh, K., Takatani, T., Arakawa, O., Sakakura, Y. & Sugita, H.
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Journal Title
Toxicon
Volume: 78
Pages: 35-40
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Puffer smells tetrodotoxin2013
Author(s)
Okita, K., Yamazaki, H., Sakiyama, K., Yamane, H., Niina, S., Takatani, T., Arakawa, O., Sakakura, Y.
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Journal Title
Ichthyological Research
Volume: 60
Pages: 386-389
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Comparison of the localization of tetrodotoxin between wild pufferfish Takifugu rubripes juveniles and hatchery-reared juveniles with tetrodotoxin administration.2013
Author(s)
Okita, K., Takatani, T., Nakayasu, J., Yamazaki, H., Sakiyama, K., Ikeda, K., Arakawa, O., Sakakura, Y.
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Journal Title
Toxicon
Volume: 71
Pages: 128-133
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Search for the genes which associate with TTX sensing of tiger puffer Takifugu rubripes by microarray2013
Author(s)
Okita, K., Gotoh, K., Kondo, H., Hirono, I., Hirano, Y., Kaneko, G., Kinoshita, S., Ojima, D., Yamazaki, H., Sakiyama, K., Tatsuno, R., Yamane, H., Niina, S., Takatani, T., Arakawa, O., Sakakura, Y.
Organizer
9th East China Sea Conference ~International Conference on the Marine Biodiversity and Environmental Fisheries Science of the East China Sea~
Place of Presentation
国立台湾海洋大学（台湾，Keelung市）
Year and Date
20130929-20131001
