| 研究課題/領域番号 |
21K05770
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40040:水圏生命科学関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
木谷 洋一郎 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (70565340)
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| 研究分担者 |
亀井 宏泰 金沢大学, 生命理工学系, 准教授 (00610362)
長島 裕二 新潟食料農業大学, 食料産業学科, 教授 (40180484)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | L-アミノ酸オキシダーゼ / ゼブラフィッシュ / ウイルス感染 / 生体防御 / ゼブラフィッシュDanio rerio / 魚類自然免疫 / 抗菌タンパク質 / 魚類 / 過酸化水素 / ROSシグナル / 生体防御物質 / 自然免疫 / ROSシグナリング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では魚類LAOの新しい機能について言及するため、次の3点について検討する。はじめに、微弱なLAO活性を検出するために高感度LAO活性測定法を開発する。次にLAOが生じた過酸化水素の標的となりうる分子について量的変化をとらえる。最後にLAO-KO魚を作出し、これを用いて健康および細菌感染した状態におけるLAO活性、過酸化水素標的分子の変化そして免疫系の状態について野生型魚と比較する。これらの結果を俯瞰することでLAOを起点としたROSシグナリングが魚類の免疫系に与える影響を評価する。
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| 研究成果の概要 |
生体防御因子の一つL-アミノ酸オキシダーゼ（LAO）の遺伝子を持つにも関わらずLAO活性が検出されない魚種は多い。このような魚種としてゼブラフィッシュを選定し，健康な状態のLAO活性の検出を試みた。クマリンーフェントン反応を利用した高感度LAO活性測定法を開発したがゼブラフィッシュ各組織からLAO活性は検出されなかった。またLAO遺伝子発現も低いレベルにとどまった。一方，ゼブラフィッシュ腹腔内にポリICを投与したところ，遺伝子発現は肝臓において100倍程度増加した。ゼブラフィッシュにおいてLAOは通常発現が抑制されており，ウイルス感染により機能する分子であることが推測された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
普遍的に存在する生体内のアミノ酸を基質として，様々な生物活性を示す過酸化水素を産生するL-アミノ酸オキシダーゼが生体内における諸現象の起点になりうるか議論することで現在までに未解明の疾患等メカニズムを解決する糸口になる。本課題ではゼブラフィッシュが持つLAOは通常は発現が抑制されており，ウイルス感染により発現が惹起されることを明らかとした。魚類LAOは抗菌タンパク質としての研究が進められてきたが，新たに抗ウイルスタンパク質としての機能が示唆された。この成果は新興感染症メカニズムの理解や新規創薬ターゲットとしてLAOを選択するヒントとなる。
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