2014 Fiscal Year Annual Research Report
クルマエビにおけるD-グルタミン酸の生合成機構および生理機能の解明
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25870858
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| Research Institution | Shizuoka Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉川 尚子 静岡理工科大学, 理工学部, 講師 (30392533)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | D-グルタミン酸 / D-アミノ酸 / クルマエビ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水生無脊椎動物の諸組織中には、D-アラニンとD-アスパラギン酸が存在していることが知られており、D-アラニンは甲殻類や二枚貝では海水順応過程でL-アラニンとともに蓄積されることから、細胞内等浸透圧調節の主要なオスモライトの1つであると考えられている。一方、クルマエビの生殖腺では、動物組織ではほとんど検出されたことがなかったD-グルタミン酸が特異的に存在しており、全グルタミン酸の50%以上をD体が占めていることを明らかにした。そこで、本研究では、クルマエビ生殖腺に存在するD-グルタミン酸の生合成機構および生理機能を解明するために、各生殖組織におけるD-グルタミン酸の分布を明らかにするとともに、高浸透圧環境下におけるD-グルタミン酸含量の変動を明らかにすることとした。
クルマエビ各生殖組織におけるD-グルタミン酸の分布を明らかにするために、オスの生殖腺を、精巣、輸精管および貯精嚢に分け、各組織に存在するD-グルタミン酸含量の測定を行ったところ、いずれの組織においてもD-グルタミン酸は検出されたが、特に輸精管において多量のD-グルタミン酸が存在しており、全グルタミン酸に占めるD体の割合はおよそ80%を占めていた。さらに、抗D-グルタミン酸抗体を用いて各組織の免疫染色を行ったところ、精巣の精祖細胞にD-グルタミン酸の分布が認められたため、D-グルタミン酸は精子の形成に関係していることが示唆された。また、クルマエビを高塩濃度海水に順応させたところ、精巣のD-アラニン含量の増加は認められたが、D-グルタミン酸含量の著しい増加は認められなかったことから、精巣におけるD-アラニンとD-グルタミン酸の生理機能は異なるものと考えられた。さらに、各生殖組織のメタボローム解析を行ったところ、代謝産物のパターンは大きく異なっており、それぞれの組織が異なる機能を有していることが特徴づけられた。
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