トラフグのフグ毒感知と脳内作用機序の解明

• Project/Area Number: 14J00997
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Aquatic life science
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 沖田 光玄 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥1,940,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 遺伝子発現解析 / 水産学 / 生理 / 脳・神経 / 行動学 / 脳内報酬系 / 食欲調節 / トラフグ / テトロドトキシン / 行動

Outline of Annual Research Achievements

「フグがなぜ毒を持つのか？」という問いは水産学・生物学上の長年の疑問である。これまで、フグ毒テトロドトキシンが捕食回避に機能する、免疫賦活作用を持つなどの説が出されているが、明確な答えは出ていない。私は、フグに対するフグ毒の生態学的意義の解明の一環として、トラフグのフグ毒感知と脳内作用機序の研究を進めている。昨年度までに、フグ毒の感知や保有によって嗅部（嗅上皮と皮膚）および脳内で発現変動する遺伝子を次世代シーケンサを用いたトランスクリプトーム解析により特定することができ、フグ毒の感知に関わる嗅覚受容体を輸送する可能性のあるタンパク質が見つかり、フグ毒の摂取・蓄積には食欲および報酬に関連する遺伝子が関わっていることを示唆する結果が得られた。

本年度は、フグのフグ毒摂取に着目して実験を行った。無毒のトラフグ人工種苗に対して無毒の配合飼料（対照区）またはフグ毒添加飼料（フグ毒給餌区）を給餌して1ヶ月飼育を行った。その結果、対照区とフグ毒給餌区で飼育成績に違いはなく、高濃度のフグ毒であってもトラフグ稚魚の摂餌、消化・吸収、脂質代謝および成長に悪影響を与えないことが分かった。飼育試験で得られた無毒飼料給餌個体とフグ毒添加飼料給餌個体、また新鮮海水に浸漬した個体とフグ毒添加海水に浸漬してフグ毒を感知させた個体について、それぞれの脳内での食欲ホルモンの分布と発現量を現在調査している。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] フグのフグ毒の知覚 (2016)
  • Author(s): 沖田光玄
  • Organizer: 第32回マリントキシン研究会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学 (東京都港区)
  • Year and Date: 2016-03-26
  • Invited
• [Presentation] Effect of tetrodotoxin-containing diet on feeding, digestion and growth of tiger puffer, Takifugu rubripes juveniles (2015)
  • Author(s): Okita, K., Sakakura, Y., Hagiwara, A., Arakawa, O.
  • Organizer: The 43rd Scientific Symposium of UJNR Aquaculture
  • Place of Presentation: Nagasaki University (Nagasaki)
  • Year and Date: 2015-11-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Transcriptome Analysis of Tetrodotoxin Sensing and Action of Tetrdotoxin in the Brain of Tiger Puffer Takifugu rubripes by Next-Generation Sequencing (2015)
  • Author(s): Kogen Okita, Hina Satone, Engkong Tan, Shigeharu Kinoshita, Shuichi Asakawa, Hideki Yamazaki, Kazutaka Sakiyama, Tomohiro Takatani, Osamu Arakawa, Atsushi Hagiwara, Yoshitaka Sakakura
  • Organizer: 145th Annual Meeting of the American Fisheries Society
  • Place of Presentation: Oregon Convention Center（Portland, Oregon）
  • Year and Date: 2015-08-16 – 2015-08-20
• [Presentation] Factors affecting the fear response of hatchery-reared tiger puffer Takifugu rubripes juveniles (2015)
  • Author(s): Sakakura, Y., Takatani, T., Nakayasu, J., Yamane, H., Okita, K., Yoshida, A., Yamazaki, H., Sakiyama, K.
  • Organizer: American Fisheries Society 145th Annual Meeting
  • Place of Presentation: Oregon Convention Center (Portland, Oregon)
  • Year and Date: 2015-08-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Transcriptome analysis of tetrodotoxin sensing and action of tetrodotoxin in the brain of tiger puffer Takifugu rubripes by next-generation sequencing (2015)
  • Author(s): Okita, K., Satone, H., Tan, E., Kinoshita, S., Asakawa, S., Yamazaki, H., Sakiyama, K., Takatani, T., Arakawa, O., Hagiwara, A., Sakakura, Y.
  • Organizer: American Fisheries Society 145th Annual Meeting
  • Place of Presentation: Oregon Convention Center (Portland, Oregon)
  • Year and Date: 2015-08-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] フグ毒を投与したトラフグ人工種苗の嗅上皮および脳のトランスクリプトーム解析 (2014)
  • Author(s): 沖田光玄・佐藤根 妃奈・陳 盈光・木下滋晴・浅川修一・山崎英樹・崎山一孝・高谷智裕・荒川 修・阪倉良孝・萩原篤志
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • Place of Presentation: 九州大学箱崎キャンパス（福岡市東区）
  • Year and Date: 2014-09-20