• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

魚類の温度適応分子機構の解明と利用

研究課題

研究課題/領域番号 11306013
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水産化学
研究機関東京大学

研究代表者

渡部 終五  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40111489)

研究分担者 境 正  宮崎大学, 農学部, 教授 (60136794)
潮 秀樹  東京水産大学, 水産学部, 助教授 (50251682)
小林 牧人  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30183809)
平山 泰  日本学術振興会, 特別研究員
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
40,470千円 (直接経費: 38,400千円、間接経費: 2,070千円)
2001年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2000年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
1999年度: 21,300千円 (直接経費: 21,300千円)
キーワード温度適応 / 魚類 / Mg^<2+>-ATPase活性 / ミオシン重鎖遺伝子 / ミトコンドリア / 膜電位ポテンシャル / 筋原線維 / 5'上流調節領域 / Mg^<2+>ATPase活性 / 細胞小器官 / チロキシン / 高温耐性ニジマス / 筋小胞体 / ホルモン調節 / 遺伝子調節 / 分子機構 / ミオシン
研究概要

コイの筋肉は温度馴化に伴い、低温型および高温型のミオシン・アイソフォームを可逆的に発現する。このような変化はミオシンに限らず、筋小胞体などの細胞小器官や、種々の酵素タンパク質にもみられる。このように、魚類は温度適応する際に、その生体成分を包括的かつダイナミックに変化させる。一方、温度情報が生体調節に至るまでには、種々のホルモンが働き、多くの遺伝子が関与していると考えられるが、その詳細は不明である。本研究は、このような魚類の温度適応の分子機構の解明を目的とした。
まず、コイ速筋の低温型および高温型ミオシン重鎖遺伝子につき、その転写領域の構造を決定し、約-1kbに存在するMEF2結合配列が転写活性に必要であることを示した。さらに、メダカについても、ミオシン重鎖遺伝子の温度依存的な発現には5'上流調節領域が重要であることを明らかにした。
次に、低温飼育下で発現量が増加するコイ筋肉の水溶性タンパク質55kDa成分がミトコンドリアATP合成酵素のβ-サブユニットであることを明らかにし、その発現量が30℃馴化コイに比べて10℃馴化魚で約2倍高いことを示した。さらに、このタンパク質の発現は転写レベルで制御されていることを明かにした。
また、霞ヶ浦から周年コイなどの種々の魚類を採取し速筋筋原線維Mg^<2+>-ATPase活性を測定したところ、11月に最高値を、その後徐々に低下し6〜7月に最低値を示した。一方、血漿中のチロキシン濃度は夏に高く、冬に低い値となり、水温および筋原線維Mg^<2+>-ATPase活性と相関関係を示した。
また、電位感受性プローブによる蛍光イメージングを用いてATP生成の源である魚類培養細胞ミトコンドリア膜電位測定法を確立した.さらに本法を用いて,温度適応に応じてミトコンドリア膜電位ポテンシャルエネルギーの変化を評価した。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] Yasushi Hirayama et al.: "Structure-function relationships of the two surface loops of myosin heavy chain isoforms From thermally acclimated carp"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 269. 24-25 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makoto Kakinuma et al.: "Differential scanning calorimetry of light meromyosin fragmens having various lengths of carp fast skeletal muscle isoforms"J. Biochem.. 128. 11-20 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atsushi Kobiyama et al.: "Expression changes of transcripts for fast skeletal myosin heavy chain isoforms during warm temperature acclimation of carp in relation to those of myoD and MEF2 families"Fisheries Sci.. 66. 761-767 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shugo Watabe: "Myogenic regulatory factors and muscle differentiation during ontogeny in fish"J. Fish Biol.. 55(Suppl. A). 1-18 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeharu Kinoshita et al.: "cDNA cloning and characterization of the warm-temperature-acclimation-associated protein Wap65 from Carp, Cyprinus carpio"Fish Physiol. Biochem.. 24. 125-134 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeharu Kinoshita et al.: "A novel heat stress-responsive gene in the marine diatom Chaetoceros compressum encoding two types of transcripts, a trypsin-like protease and its related protein, by alternative RNA splicing"Eur. J. Biochem. 268. 4599-4609 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shugo Watabe: "Fish Physiology"Ian A.Johnston (Academic Press). 318 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyoshi Kikuchi et al.: "Characterization of the carp myosin heavy chain multigene family"Gene. 228. 189-196 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiaki Nihei et al.: "The mRNA expression patterns of E12 transcription factor in various developmental stages and adult tissues of carp"Fisheries Sci.. 64. 600-605 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyoshi Kikuchi et al.: "Increased levels of mitochondrial ATP synthase β-subunit in fast skeletal muscle of carp acclimated to cold temperature"Fisheries Sci.. 64. 629-636 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasushi Hirayama et al.: "Structure-function relationships of the two surface loops of myosin heavy chain isoforms from thermally acclimated carp"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 269. 24-25 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makoto Kakinuma et al.: "Differential scanning calorimetry of light meromyosin fragments having various lengths of carp fast skeletal muscle isoforms"J. Biochem.. 128. 11-20 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atsushi Kobiyama et al.: "Expression changes of transcripts for fast skeletal myosin heavy chain isoforms during warm temperature acclimation of carp in relation to those of myoD and MEF2 families"Fisheries Sci.. 66. 761-767 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shugo Watabe: "Myogenic regulatory factors and muscle differentiation during ontogeny in fish"J.Fish Biol.. 55(Suppl. A). 1-18 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shugo Watabe: "Myogenic regulatory factors"Fish Physiology. 18. 19-41 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Md. Nazmul Ahsan et al.: "Molecular cloning and characterization of two isoforms of trypsinogen from anchovy pyloric caeca"Marine Biotechnol.. 3. 80-90 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiro Itoi et al.: "Analysis on serum proteins from rainbow trout Oncorhynchus mykiss exposed to high temperature"Fisheries Sci.. 67. 191-193 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeharu Kinoshita et al.: "cDNA cloning and characterization of the warm-temperature-acclimation-associated protein Wap65 from carp, Cyprinus cardio"Fish Physiol.Biochem.. 24. 125-134 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeharu Kinoshita et al.: "A novel heat stress-responsive gene in the marine diatom Chaetoceros compression encoding two types of transcripts, a trypsin-like protease and its related protein, by alternative RNA splicing"Eur.J.Biochem.. 268. 4599-4609 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shugo Watabe: "Expression changes of transcripts for fast skeletal myosin heavy chain isoforms of carp during temperature acclimation"Proceedings of International Workshop on Biology Hanoi, Vietnam, 2- 5 July. 253-256 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atsushi Kobiyama et al.: "Sprmger- verlag (in press)"Temporal and spatial expression patterns of mRNAs encoding myosin heavy chain isoforms in association with those of related transcription factors during temperature acclimati on of carp "Aquagenome" (Shimizu, N., and Aoki, T., ed).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeharu Kinoshita, et al.: "cDNA cloning arid characterization of the warm-temperature-acclimation-associated protein Wap65 from Carp, Cyprinus carpio"Fish Physiol. Biochem.. 24. 125-134 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Md. Nazmul Ahsan, et al.: "Molecular cloning and characterization of two isoforms of trypsinogen from anchovy pyloric caeca"Marine Biotechnol.. 3. 80-90 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hidehiro Kondo, et al.: "The novel structure of major plasma apolipoproteins in the eel Anguilla japonica"Biochim. Biophys. Acta. 1351. 132-142 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Md. Nazmul Ahsan, Shugo Watabe: "Kinetic and structural properties of two isoforms of trypsin isolated from the viscera of Japanese anchovy Engiraulis japonicus"J. Protein Chem.. 20. 49-58 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeharu Kinoshita, et al.: "A novel heat stress-responsive gene in the marine diatom Chaetoceros compressum encoding two types of transcripts, a trypsin-like protease and its related protein, by alternative RNA splicing"Eur. J. Biochem. 268. 4599-4609 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shugo Watabe: "Proceedings of International Workshop on Biology (Hanoi, Vietnam, 2-5 July)"Expression changes of transcripts for fast skeletal myosin heavy chain isoforms of carp during temperature acclimation. 253-256 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Atsushi Kobiyama et al.: "Aquagenome (Shimizu, N., and Aoki, T., ed), Springer-Verlag"Temporal and spatial expression patterns of mRNAs encoding myosin heavy chain isoforms in association with those of related transcription factors during temperature acclimation of carp(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yasushi Hirayama et al.: "Structure-function relationships of the two surface loops of myosin heavy chain isoforms from thermally acclimated carp"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 269. 24-25 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Kakinuma et al.: "Differential scanning calorimetry of light meromyosin fragmens having various lengths of carp fast skeletal muscle isoforms"J.Biochem.. 128. 11-20 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Chie Yoneda et al.: "Abalone collagens : immunological properties and seasonal changes of their mRNA levels"Comp.Biochem.Physiol.. 126B. 59-68 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Atsushi Kobiyama et al.: "Expression changes of transcripts for fast skeletal myosin heavy chain isoforms during warm temperature acclimation of carp in relation to those of myoD and MEF2 families"Fisheries Sci.. 66. 761-767 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shugo Watabe: "Myogenic regulatory factors and muscle differentiation during onto geny in fish"J.Fish Biol.. 55(Suppl.A). 1-18 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro Itoi et al.: "Analysis on serum proteins from rainbow trout Oncorhynchus mykiss exposed to high temperature"Fisheries Sci.. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shugo Watabe: "Fish Physiology (Academic Press)"Ian A.Johnston. 318 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyoshi Kikuchi et al.: "Characterization of the carp myosin heavy chain multigene family"Gene. 228. 189-196 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiaki Nihei et al.: "The mRNA expression patterns of E12 transcription factor in various developmental stages and adult tissues of carp"Fishries Science. 64. 600-605 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyoshi Kikuchi et al.: "Incrensed levels of mitochondrial ATP synthase β-subunit in fast skeletal muscle of carp acclimated to cold temperature"Fishries Science. 65. 629-636 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shugo Watabe: "Myogenic regulatory factors and muscle differentiation during ontogeny in fish"J. Fish Biol.. 55. 1-18 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

URL: 

公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi