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フグの毒蓄積に関わる分子機構究明 - 毒選択性の視点から

研究課題

研究課題/領域番号 19H03051
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40040:水圏生命科学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

荒川 修  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (40232037)

研究分担者 山田 明徳  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40378774)
高谷 智裕  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (90304972)
山口 健一  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (90363473)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードフグ / テトロドトキシン / サキシトキシン / フグ毒結合タンパク質(PSTBP) / トリブチルスズ結合タンパク質(TBT-bp2) / キタマクラ属 / Pao属 / プロテオフォーム / 麻痺性貝毒 / キタマクラ / オキナワフグ / トラフグ / フグ毒結合タンパク質 / PSTBP / TBT-bp / トリブチルスズ結合タンパク質 / Canthigaster属 / テトロドトキシン結合タンパク質 / マミズフグ / シマキンチャクフグ / TBT-bp2 / Pao cochinchinensis / Pao abei
研究開始時の研究の概要

本研究は、海産フグにおいて毒の取り込み・蓄積に関わる血中輸送担体としての機能が示唆されているテトロドトキシン(TTX)/麻痺性貝毒(PST)結合性タンパク質アイソフォーム(Toxin-binding protein related; Tr)群に着目し、毒吸収/蓄積組織におけるTrの膜受容体・毒分子膜輸送体の存在を想定しつつ、海産/淡水フグの各組織を培養して毒の選択的取り込み・蓄積をex vivoで再現し、そこに関わる分子機構や分子進化、そこでのTrの役割を探索するものである。

研究成果の概要

多様なフグ種を対象に、テトロドトキシン(TTX)/サキシトキシン群(STXs)の分布プロファイルや選択的取り込み・蓄積能を調べるとともに、フグ毒結合タンパク質(PSTBP)/トリブチルスズ結合タンパク質(TBT-bp2)遺伝子の分布や系統、PSTBPのプロテオフォームについて検討した。その結果、新たにキタマクラ属やPao属フグ、広塩性フグの毒分布/選択的蓄積プロファイルが明らかとなり、フグのTTX蓄積にはPSTBP、STXs蓄積にはTBT-bp2が関与することが示唆された。さらに、トラフグ血漿PSTBPの基本的なプロテオフォームを解明することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、フグが何故、如何にして毒をもつようになったのかという水圏生命科学上の根源的な疑問の解明を目指しており、フグ毒化の分子機構のみならず、海水と淡水で異なる毒を獲得してきたフグの進化の過程にも迫るものである。さらに、食品衛生上世界的な問題となっている魚介類のTTX/STXs汚染リスクを根本的に回避するうえでも、重要な知見を提供するだろう。今回得られた成果は、フグの毒化機構の解明に大きく貢献するものであり、将来的にはゲノム編集技術によるスーパー無毒フグ(遺伝的に毒を蓄積しないフグ)の作出などにも応用可能と考えられる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of Kratie(カンボジア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Gyeongsang National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Tetrodotoxin Profiles in Xanthid Crab Atergatis floridus and Blue-Lined Octopus Hapalochlaena cf. fasciata from the Same Site in Nagasaki, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Yuchengmin Zhang、Yuta Yamate、Takeshi Takegaki、Osamu Arakawa、Tomohiro Takatani
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 15 号: 3 ページ: 193-193

    • DOI

      10.3390/toxins15030193

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] フグ毒保有魚類の成長や成熟に伴う毒蓄積組織の変動2023

    • 著者名/発表者名
      辰野竜平、高谷智裕、荒川 修
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 55 ページ: 17-21

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] カニの毒 - フグ毒と麻痺性貝毒の蓄積, 分布, 起源2023

    • 著者名/発表者名
      高谷智裕、張宇騁旻、筒井英人、荒川 修
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 55 ページ: 43-46

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] フグにおけるフグ毒と麻痺性貝毒の選択性2023

    • 著者名/発表者名
      荒川 修、山田明徳、山口健一、高谷智裕
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 55 ページ: 70-75

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Complete mitochondrial genomes of the Southeast Asian freshwater pufferfishes, Pao abei (Roberts, 1998) and Pao suvattii (Sontirat and Soonthornsatit, 1985) (Tetraodontiformes: Tetraodontidae) and an insight into the taxonomic status of Pao species2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Akinori、Hamaguchi Ayaka、Sakoda Hikari、Kakamu Motohiro、Doi Hiroyuki、Hasin Sasitorn、Arakawa Osamu
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 6 号: 4 ページ: 1448-1450

    • DOI

      10.1080/23802359.2021.1911708

    • NAID

      120007163291

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tetrodotoxin/Saxitoxins Selectivity of the Euryhaline Freshwater Pufferfish Dichotomyctere fluviatilis2021

    • 著者名/発表者名
      Zhu Hongchen、Sakai Towa、Nagashima Yuji、Doi Hiroyuki、Takatani Tomohiro、Arakawa Osamu
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 13 号: 10 ページ: 731-731

    • DOI

      10.3390/toxins13100731

    • NAID

      120007180584

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geographic Variations in the Toxin Profile of the Xanthid Crab Zosimus aeneus in a Single Reef on Ishigaki Island, Okinawa, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yuchengmin、Tsutsui Hideto、Yamawaki Nobuhiro、Morii Yasuhiro、Nishihara Gregory N.、Itoi Shiro、Arakawa Osamu、Takatani Tomohiro
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 19 号: 12 ページ: 670-670

    • DOI

      10.3390/md19120670

    • NAID

      120007186851

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Co-occurrence of tetrodotoxin and saxitoxins and their intra-body distribution in the pufferfish Canthigaster valentini2020

    • 著者名/発表者名
      Zhu Hongchen, Sonoyama Takayuki、Yamada Misako、Gao Wei、Tatsuno Ryohei、Takatani Tomohiro、Arakawa Osamu
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 12 号: 7 ページ: 436-436

    • DOI

      10.3390/toxins12070436

    • NAID

      120006988125

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phylogeny and Toxin Profile of Freshwater Pufferfish (Genus Pao) Collected from 2 Different Regions in Cambodia.2020

    • 著者名/発表者名
      Zhu, H., Yamada, A., Goto, Y., Horn, L., Ngy, L., Wada, M., Doi, H., Lee, JS., Takatani, T., Arakawa, O
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 12 号: 11 ページ: 689-703

    • DOI

      10.3390/toxins12110689

    • NAID

      120006988469

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of the tetrodotoxin uptake ability of pufferfish Takifugu rubripes according to age using an in vitro tissue slice incubation method.2020

    • 著者名/発表者名
      W. Gao, M. Yamada, R. Ohki, Y. Nagashima, R. Tatsuno, K. Ikeda, K. Kawatsu, T. Takatani, O. Arakawa
    • 雑誌名

      Toxicon

      巻: 174 ページ: 8-12

    • DOI

      10.1016/j.toxicon.2019.11.014

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contrasting Toxin Selectivity between the Marine Pufferfish Takifugu pardalis and the Freshwater Pufferfish Pao suvattii2019

    • 著者名/発表者名
      Gao Wei、Kanahara Yoko、Yamada Misako、Tatsuno Ryohei、Yoshikawa Hiroyuki、Doi Hiroyuki、Takatani Tomohiro、Arakawa Osamu
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 11 号: 8 ページ: 470-470

    • DOI

      10.3390/toxins11080470

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Phylogeny and toxin profile of two Cambodian freshwater pufferfish species of the genus Pao2022

    • 著者名/発表者名
      H. Zhu、A. Yamada、Y. Goto、J. Takeoka、L. Horn、L. Ngy、M. Wada、H. Doi、J. S. Lee、T. Takatani、O. Arakawa
    • 学会等名
      The XVIth International Congress of Toxicology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フグ毒結合タンパク質アイソフォームのプロテオーム解析2022

    • 著者名/発表者名
      南 良直, Zhang Yafei, 山口健一, 大嶋雄治, 山田明徳, 高谷智裕, 荒川 修
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Tetrodotoxin/saxitoxin selectivity in pufferfish2021

    • 著者名/発表者名
      O. Arakawa, A. Yamada, K. Yamaguchi, T. Takatani
    • 学会等名
      6th Asia-Pacific Symposium on Food Safety 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 人工種苗トラフグの孵化後初期におけるTTX量の変化2019

    • 著者名/発表者名
      五十川純太、鈴木重則、荒川 修、高谷智裕
    • 学会等名
      令和元年度日本水産学秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 無毒フグ肝を食用化する2022

    • 著者名/発表者名
      野口玉雄、濱田英嗣、荒川 修
    • 総ページ数
      143
    • 出版者
      筑波書房
    • ISBN
      9784811906188
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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