血中Ca濃度調節機能の進化的変遷:円口類と軟骨魚類に注目したカルシトニンの研究

• 研究課題/領域番号: 18K06312
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44040:形態および構造関連
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 関口 俊男 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (40378568)
• 研究分担者: 坂本 竜哉 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (10294480) ; 鈴木 信雄 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (60242476)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: カルシトニン / ヌタウナギ / アカエイ / 円口類 / 軟骨魚類 / 血中カルシウム濃度調節 / 血中カルシウム調節 / 比較内分泌学 / 生理機能の進化 / 進化

研究成果の概要

本研究では、円口類と軟骨魚類のカルシトニン（CT）を機能解析し、CTによる血中カルシウム濃度調節機構の進化の解明を目指している。円口類のヌタウナギからCTとその受容体候補の遺伝子を同定し、受容体候補がCTに応答することを明らかにした。またカルシウムの経口投与により血中カルシウム濃度の上昇を認めたが、血中CTに変化はなかった。一方、軟骨魚類では、アカエイの鰓後腺よりCTを単離した。カルシウムの経口投与による血中カルシウム濃度上昇に対して、血中CT濃度の上昇は認められなかった。一方、血中CT濃度は、生殖腺重量と正の相関を示すことから、軟骨魚類ではCTが生殖機能と結びついていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脊椎動物では血中のカルシウム濃度が一定になるようにホルモンで調節されているが、この調節機構の起源や進化は不明である。本研究では、血中カルシウム濃度低下に関わる代表的なホルモンであるカルシトニン(CT)に焦点を当て、原始的な脊椎動物の円口類と軟骨魚類での役割を解析した結果、硬骨魚類よりも原始的な脊椎動物では、CTが血中カルシウム濃度調節以外の役割を持つことが明らかになった。特に軟骨魚類では、生殖機能との関わりが示された。今後、これらの動物におけるCT機能の解明とともに真の血中カルシウム調節ホルモンの同定が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Profiles of 5-reduced androgens in human and eel: 5 -dihydrotestosterone 1 and 11-ketodihydrotestosterone are active androgens produced in eel gonads. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yazawa, T., Inaba, H., Imamichi, Y., Sekiguchi, T., Uwada, J., Islam, M.S., Orisaka, M., Mikami, D., Ida, T., Sato, T., Miyashiro, Y., Takahashi, S., Khan, R. I., Suzuki, N., Umezawa, A. and Kitano, T.
  • 雑誌名: Frontiers in Endocrinology 巻: -
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 11-ketotestosterone is a major androgen produced in porcine 1 adrenal and testis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yazawa, T., Sato, T., Nemoto, T., Nagata, S., Imamichi, Y., Kitano, T., Sekiguchi, T., Uwada, J., Islam, M.S., Tanguchi, T., Mikami, D., Nakajima, I., Takahashi, S., Khan, R.I., Suzuki, N., Umezawa, A. and Ida, T.
  • 雑誌名: The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 巻: -
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] De novo transcriptome analysis and gene expression profiling in fish scales isolated from Carassius auratus during space flight: A impact of melatonin on the expression of genes responsive to space radiation. (2020)
  • 著者名/発表者名: Furusawa, Y., Yamamoto, T., Hattori, A., Suzuki, N., Sekiguchi, T., Hirayama, J. and Tabuchi, Y.
  • 雑誌名: Molecular Medicine Reports 巻: 22 ページ: 2627-2636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oral administration of melatonin contained in drinking water increased bone strength in naturally aged mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Igarashi-Migitaka, J., Seki, A., Ikegame, M., Honda, M., Sekiguchi, T., Mishima, H., Shimizu, N., Matsubara, H., Srivastav, A.K., Hirayama, J., Maruyama, Y., Kamijo-Ikemori, A., Hirata, K., Hattori, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Acta Histochemica 巻: 122 ページ: 151596-151596
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of RANKL-producing cells and osteoclastic activation by the addition of exogenous RANKL in the regenerating scales of goldfish. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T., Ikegame, M., Kawago, U., Tabuchi, Y., Hirayama, J., Sekiguchi, T., Furusawa, Y., Yachiguchi, K., Matsubara, H., Urata, M., Hattori, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Biological Science in Space 巻: 34 ページ: 400-403
  • NAID: 130007884615
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of sclerostin in the regenerating scales of goldfish and its increase under microgravity during space flight. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T., Ikegame, M., Hirayama, J., Kitamura, K., Tabuchi, Y., Furusawa, Y., Sekiguchi, T., Endo, M., Mishima, H., Seki, A., Yano, S., Matsubara, H., Hattori, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Biomedical Research (Tokyo) 巻: 41 ページ: 279-288
  • NAID: 130007948844
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of 17beta-hydroxysteroid dehydrogenase activity using androgen receptor-mediated transactivation. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yazawa, T., Imamichi, Y., Uwada, J., Sekiguchi, T., Mikami, D., Kitano, T., Ida, T. Sato, T., Nemoto, T., Nagata, S., Khan, R., Takahashi, S., Ushikubi, F., Taniguchi, A., Suzuki, N. and Umezawa, A.
  • 雑誌名: The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology 巻: 196 ページ: 105493-105493
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of 17β-hydroxysteroid dehydrogenase activity using androgen receptor-mediated transactivation (2020)
  • 著者名/発表者名: Yazawa Takashi、Imamichi Yoshitaka、Uwada Junsuke、Sekiguchi Toshio、Mikami Daisuke、Kitano Takeshi、Ida Takanori、Sato Takahiro、Nemoto Takahiro、Nagata Sayaka、Islam Khan Md. Rafiqul、Takahashi Satoru、Ushikubi Fumitaka、Suzuki Nobuo、Umezawa Akihiro、Taniguchi Takanobu
  • 雑誌名: The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology 巻: 196 ページ: 105493-105493
  • DOI: 10.1016/j.jsbmb.2019.105493
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Influence of Benz[a]anthracene on Bone Metabolism and on Liver Metabolism in Nibbler Fish, Girella punctata (2020)
  • 著者名/発表者名: Zanaty Mohamed I.、Sawada Niina、Kitani Yoichiro、Nassar Hossam F.、Mahmoud Hamada M.、Hayakawa Kazuichi、Sekiguchi Toshio、Ogiso Shouzo、Tabuchi Yoshiaki、Urata Makoto、Matsubara Hajime、Takeuchi Yutaka、Hattori Atsuhiko、Srivastav Ajai K.、Amornsakun Thumronk、Suzuki Nobuo
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 17 号: 4 ページ: 1391-1391
  • DOI: 10.3390/ijerph17041391
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons on Development of the Ascidian Ciona intestinalis Type A (2020)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi Toshio、Akitaya Hiroshi、Nakayama Satoshi、Yazawa Takashi、Ogasawara Michio、Suzuki Nobuo、Hayakawa Kazuichi、Wada Shuichi
  • 雑誌名: International Journal of Environmental Research and Public Health 巻: 17 号: 4 ページ: 1340-1340
  • DOI: 10.3390/ijerph17041340
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cyclooxygenase‐2 is acutely induced by CCAAT/enhancer‐binding protein β to produce prostaglandin E 2 and F 2α following gonadotropin stimulation in Leydig cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Yazawa Takashi、Imamichi Yoshitaka、Yuhki Koh‐ichi、Uwada Junsuke、Mikami Daisuke、Shimada Masayuki、Miyamoto Kaoru、Kitano Takeshi、Takahashi Satoru、Sekiguchi Toshio、Suzuki Nobuo、Rafiqul Islam Khan Md.、Ushikubi Fumitaka、Umezawa Akihiro、Taniguchi Takanobu
  • 雑誌名: Molecular Reproduction and Development 巻: 86 号: 7 ページ: 786-797
  • DOI: 10.1002/mrd.23163
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a system for measuring calcitonin in the stingray Dasyatis akajei (a cartilaginous fish): the possible involvement of stingray calcitonin in gonadal development (2019)
  • 著者名/発表者名: Takagi Takashi、Sekiguchi Toshio、Sasayama Yuichi、Hattori Atsuhiko、Watanabe Takushi X.、Kitani Yoichiro、Tabuchi Yoshiaki、Matsubara Hajime、Srivastav Ajai K.、Hai Tran Ngoc、Amornsakun Thumronk、Suzuki Nobuo
  • 雑誌名: International Aquatic Research 巻: 11 号: 3 ページ: 267-276
  • DOI: 10.1007/s40071-019-00236-0
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Gadolinium at Low Concentration Suppresses both Osteoclastic and Osteoblastic Activities in the Scales of Goldfish (2019)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Nobuo、Watanabe Kazuki、Sekimoto Aika、Urata Makoto、Zanaty Mohamed Ibrahim、Sekiguchi Toshio、Kitani Yoichiro、Matsubara Hajime、Srivastav Ajai Kumar、Hattori Atsuhiko
  • 雑誌名: American Journal of Environmental Sciences 巻: 15 号: 4 ページ: 137-144
  • DOI: 10.3844/ajessp.2019.137.144
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Physiological Role of a Calcitonin-Like Substance in the Life Cycle of the Lamprey, Lampetra japonica (Cyclostomata) (2019)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Suzuki、Toshio Sekiguchi、Koji Yachiguchi、Makoto Urata、Yasuko Kinoshita、Hajime Matsubara、Kiyoshi Asahina、Akira Kambegawa、Ajai Kumar Srivastav
  • 雑誌名: International Journal of Zoological Investigations 巻: 05 号: 02 ページ: 23-30
  • DOI: 10.33745/ijzi.2019.v05i02.003
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Melatonin is a potential drug for the prevention of bone loss during space flight (2019)
  • 著者名/発表者名: Ikegame Mika、7名、Sekiguchi Toshio、43名、Suzuki Nobuo
  • 雑誌名: Journal of Pineal Research 巻: 67 号: 3 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1111/jpi.12594
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Transcriptional Regulation of Ovarian Steroidogenic Genes; Recent Findings Obtained from Stem Cell-derived Steroidogenic Cells. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yazawa, T., Imamichi, Y., Sekiguchi, T., Miyamoto, K., Uwada, J., Khan, R., Suzuki, N., Umezawa A. and Taniguchi, T.
  • 雑誌名: BioMed Research International 巻: 8973076 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1155/2019/8973076
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular characterizat ion of putative calcitonin gene-related peptide receptors and expression of calcitonin gene-related peptide and its receptor in the early development of flounder, Paralichthys olivaceus. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T., Suzuki, T., Kurokawa, T., Amornsakun, T., Hai, T.N., Srivastav, A.K. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: International Journal of Zoological Investigations 巻: 4 ページ: 106-117
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular mechanism of the suppression of larval skeleton by polycyclic aromatic hydrocarbons in early development of sea urchin Hemicentrotus pulcherrimus. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T., Yachiguchi, K., Kiyomoto, M., Ogiso, S., Wada, S., Tabuchi, Y., Hong, C.-S., Srivastav, A.K., Archer, S., Pointing, S.B., Hayakawa, K. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Fisheries Science 巻: 84 号: 6 ページ: 1073-1079
  • DOI: 10.1007/s12562-018-1245-y
  • NAID: 40021690251
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Calcitonin/Calcitonin Gene-Related Peptide Family in Invertebrate Deuterostomes (2018)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 雑誌名: Frontiers in Endocrinology 巻: 9 ページ: 695-695
  • DOI: 10.3389/fendo.2018.00695
  • 査読あり / オープンアクセス
• [図書] Amphioxus calcitonin family peptide. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] Echinoderm calcitonin-type peptide. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] Gastrin family. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] Gastrin. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] Cholecystokinin. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] Caerulein. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] 消化管関連ペプチドが拓く恒常性フロンティア. 「臓器連環による生体恒常性の破綻と疾患」 春日 雅人編集 (2019)
  • 著者名/発表者名: 4.佐藤貴弘，井田隆徳，関口俊男，中町智哉，児島将康
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758103787