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フグ毒結合タンパク質の構造と機能に関する研究-フグ毒に対する生体防御機構ー

研究課題

研究課題/領域番号 19K06241
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40040:水圏生命科学関連
研究機関新潟食料農業大学

研究代表者

長島 裕二  新潟食料農業大学, 食料産業学科, 教授 (40180484)

研究分担者 岡井 公彦  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00596562)
佐藤根 妃奈  新潟食料農業大学, 食料産業学科, 助教 (60579291)
木谷 洋一郎  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (70565340)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード水産学 / 生体分子 / テトロドトキシン / 機能性タンパク質 / 生体防御
研究開始時の研究の概要

本研究では、フグとカニがもつフグ毒結合タンパク質の構造と機能を解明して、生体防御物質としての役割を明らかにすることを目的とする。すなわち、フグ血漿のpufferfish saxitoxin and tetrodotoxin binding protein (PSTBP)と卵巣のビテロゲニン断片タンパク質ならびにイソガニ体液のフグ毒結合タンパク質を対象として、それらの組換えタンパク質を合成し、タンパク質立体構造を解析して、フグ毒テトロドトキシン(TTX)との結合サイトと結合様式を予測し、フグ毒結合タンパク質のTTX毒性軽減の効果を明らかにする。

研究成果の概要

イソガニ体液中のTTX結合タンパク質とフグ血漿のTTX結合タンパク質について、組換えタンパク質を作製し、X線結晶回折を行い、TTXとの結合様式を調べることを目的とした。イソガニ体液TTX結合タンパク質HSTBPは、一次構造を解明した。HSTBPは3つのサブユニットから構成されていた。C末端領域のサブユニット2の組換えタンパク質を作製した。作製した組換えタンパク質rHSTBP-sub2は封入体として存在したため結晶化には至らなかったが、TTXと結合することが確認できた。
フグ血漿のTTX結合タンパク質PSTB P2は組換えタンパク質の合成に成功したが、結晶化できず立体構造を予測した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フグ毒テトロドトキシン(TTX)に対する生体防御機構の解明に資するため、イソガニ体液およびフグ科魚類血漿中のTTX結合タンパク質の組換えタンパク質を作製し、X線結晶回折を試みた。いずれも結晶化できなかったが、イソガニ体液TTX結合タンパク質の一次構造を決定し、新規タンパク質であることが分かった。作製した組換えタンパク質はTTXとの結合が確認された。フグ血漿TTX結合タンパク質では、立体構造を予測し、TTX結合部位が推測された。現在、フグ毒中毒の効果的な解毒薬がないため、これらTTX結合タンパク質はフグ毒中毒の解毒薬や治療法の開発に貢献できるものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [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] 熊野産ムシフグTakifugu exascurusの毒性2021

    • 著者名/発表者名
      辰野竜平、梅枝真人、宮田祐実、出口梨々子、福田翼、古下学、井野靖子、吉川廣幸、高橋洋、長島裕二
    • 雑誌名

      食品衛生学雑誌

      巻: 62 ページ: 28-32

    • 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] Cloning and tissue distribution of the ATP-binding cassette subfamily G member 2 gene in the marine pufferfish Takifugu rubripes2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Takuya、Kitajima Saemi、Yamamoto Chisato、Aoyagi Mitsuru、Mitoma Yoshiharu、Harada Hiroyuki、Nagashima Yuji
    • 雑誌名

      Fisheries Science

      巻: 86 号: 5 ページ: 873-887

    • DOI

      10.1007/s12562-020-01451-z

    • NAID

      40022347431

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 気候変動とマリントキシン2020

    • 著者名/発表者名
      長島裕二、大城直雅
    • 雑誌名

      水環境学会誌

      巻: 43 ページ: 365-369

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地球温暖化によるマリントキシンの拡大とリスク管理2020

    • 著者名/発表者名
      長島裕二、大城直雅
    • 雑誌名

      JATAFFジャーナル

      巻: 8 ページ: 40-45

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Comamonas sp. 3ah48 a dibenz[a, h] anthracene degrading bacteria that is tolerant to heavy metal.2019

    • 著者名/発表者名
      M. Okai, Y. Ohki, S. Yamamoto, M. Takashio, M. Ishida, N. Urano
    • 雑誌名

      Lett. Appl. Microbiol.

      巻: 68 号: 6 ページ: 589-596

    • DOI

      10.1111/lam.13158

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 外観からアミメフグと推定されたフグ種のDNA解析2022

    • 著者名/発表者名
      西川遼、小山寛喜、石崎松一郎、長島裕二
    • 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] マリントキシンについてーフグに関する最近の話題2022

    • 著者名/発表者名
      長島裕二
    • 学会等名
      第2回食品に関するリスクコミュニケーション公開セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イソガニ体液テトロドトキシン結合タンパク質の一次構造2021

    • 著者名/発表者名
      長島裕二、藤本健太、石崎松一郎、木谷洋一郎、佐藤根妃奈、岡井公彦
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フグのフグ毒蓄積メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      長島裕二
    • 学会等名
      第57回金沢大学環日本海域環境研究センターセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 実況シンガポール食品庁SFAとのフグセミナー2020

    • 著者名/発表者名
      長島裕二
    • 学会等名
      第8回国際ふぐ協会セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rapid and easy analysis of tetrodotoxin by direct probe ionization/tandem mass spectrometry (DPiMS).2019

    • 著者名/発表者名
      T. Murata, K. Ogata, Y. Nagashima
    • 学会等名
      67th American Society for Mass Spectrometry Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フグの毒性に関する最近の話題2019

    • 著者名/発表者名
      長島裕二
    • 学会等名
      第67回日本海水産物利用担当者会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] しらす加工品へのフグ稚魚の混入2019

    • 著者名/発表者名
      長島裕二、小宮由希、大木理恵子、横塚峻介、石崎松一郎
    • 学会等名
      第115回日本食品衛生学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Pufferfish: Toxification mechanism and food safety2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagashima
    • 学会等名
      Seminar on pufferfish with Singapore Food Agency
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 第4章 刺毒魚の毒素タンパク質「水圏生物タンパク質科学の新展開」2020

    • 著者名/発表者名
      桐明絢、長島裕二、塩見一雄(尾島孝男、落合芳博編)
    • 総ページ数
      334
    • 出版者
      恒星社厚生閣
    • ISBN
      9784769916574
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 新潟食料農業大学 研究者紹介

    • URL

      https://nafu.ac.jp/faculty/foodindustry-teacher/yuji_nagashima/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 東京海洋大学研究者情報

    • URL

      https://olcr.kaiyodai.ac.jp/db/profile.php?yomi=OKAI,Masahiko

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 金沢大学研究者情報

    • URL

      http://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?kaken=70565340

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 新潟食料農業大学 研究者紹介

    • URL

      https://nafu.ac.jp/faculty/foodindustry-teacher/hina_satone

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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