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シガトキシン同族体(CTXs)による電位依存性Na+チャネル阻害の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06246
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
研究機関国立研究開発法人水産研究・教育機構

研究代表者

池原 強  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産大学校, 教授 (90359951)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードシガトキシン / 電位依存性Na+チャネル / 電位依存性Na⁺チャネル / リコンビナントタンパク / 海洋自然毒 / ブレべトキシン / ナトリウムチャネル / 阻害機構
研究開始時の研究の概要

シガトキシン(CTX)やブレベトキシン(BTX)等多くの海洋自然毒は、電位依存性Na+チャネル(Navch)の特定の部位に結合することでチャネル機能が阻害されると推定されてきた。しかし、BTXB2、B3、B4やCTX類の構造と生物活性はこの仮説に合致せず、CTXやBTXの結合様式の詳細は明らかにされていない。そこで、本研究ではリコンビナントNavchと蛍光標識したBTXを用いたin vitro Navch競合結合試験系を構築し、構造の異なる各種CTX同族体によるNavchへの結合を測定することによってNavchを標的とする海洋自然毒の結合特性や結合部位を解明するための研究基盤を構築する。

研究成果の概要

シガトキシン類(CTXs)やブレベトキシン類(BTXs)等多くの海洋自然毒は、電位依存性Na+チャネル(Navch)の特定の部位に結合することでチャネル機能が阻害されると推定されてきた。しかし、BTXやCTX類の構造と生物活性はこの仮説に合致せず、これらの結合様式の詳細は未解明である。本研究ではリコンビナントNavchと蛍光標識BTXを作製し、これらを用いてin vitro Navch競合結合試験系を構築することを試み、約4.5μgの蛍光標識BTXと約0.6mgのNavchを作製した。これらの利用により、Navchを標的とする海洋自然毒の結合特性や結合部位の解明が可能になると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の目的は、Navchと蛍光標識BTXとの安定したin vitro Navch競合結合試験系を構築し、Navchに対するCTXの結合特性や結合部位を解明することである。本研究では、ヒトNavchに比べて安定性が高い海洋細菌のリコンビナントNavch(rNavchRp)を作製し、蛍光標識BTXの調製を行い、in vitro Navch競合結合試験系構築のための検討に必要な条件を整えた。リコンビナントNavchを利用し、海洋毒との結合解析に使用可能な安定した実験系を確立することは技術的なチャレンジであり、確立されれば他の海洋毒にも応用可能な試験系となりうる点に本研究の実用的・技術的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Analytical Studies on Ciguateric Fish in Okinawa, Japan (II): The Grouper Variola albimarginata2023

    • 著者名/発表者名
      Oshiro Naomasa、Nagasawa Hiroya、Nishimura Mio、Kuniyoshi Kyoko、Kobayashi Naoki、Sugita-Konishi Yoshiko、Ikehara Tsuyoshi、Tachihara Katsunori、Yasumoto Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Engineering

      巻: 11 号: 2 ページ: 242-242

    • DOI

      10.3390/jmse11020242

    • 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] 日本沿岸産イシガキダイのシガトキシン分析2022

    • 著者名/発表者名
      Tomikawa Takumi、Kuniyoshi Kyoko、Ito Shiori、Sakugawa Satsuki、Ishikawa Akira、Saito Toshio、Kojima Takashi、Asakura Hiroshi、Ikehara Tsuyoshi、Oshiro Naomasa
    • 雑誌名

      食品衛生学雑誌

      巻: 63 号: 5 ページ: 190-194

    • DOI

      10.3358/shokueishi.63.190

    • ISSN
      0015-6426, 1882-1006
    • 年月日
      2022-10-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specification of the Okadaic Acid Equivalent for Okadaic Acid, Dinophysistoxin-1, and Dinophysistoxin-2 Based on Protein Phosphatase 2A Inhibition and Cytotoxicity Assays Using Neuro 2A Cell Line2021

    • 著者名/発表者名
      Ikehara Tsuyoshi、Chikanishi Kazuya、Oshiro Naomasa
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Engineering

      巻: 9 号: 10 ページ: 1140-1140

    • DOI

      10.3390/jmse9101140

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long noncoding RNAs transcribed downstream of the human β-globin locus regulate β-globin gene expression2021

    • 著者名/発表者名
      Higashi Miki、Ikehara Tsuyoshi、Nakagawa Takeya、Yoneda Mitsuhiro、Hattori Naoko、Ikeda Masaaki、Ito Takashi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 171 号: 3 ページ: 287-294

    • DOI

      10.1093/jb/mvab130

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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