| 研究課題/領域番号 |
21K05774
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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 | 静岡理工科大学 |
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研究代表者 |
吉川 尚子 静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (30392533)
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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 |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | D-グルタミン酸 / D-アミノ酸 / クルマエビ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水生無脊椎動物の諸組織中には、D-アラニンとD-アスパラギン酸が存在していることが知られているが、クルマエビでは雄の生殖腺においてのみ多量のD-グルタミン酸(Glu)が存在しており、このD-Gluは交尾の際に雄から雌へと受け渡される精包に分布していることから、クルマエビの発生過程において重要な働きをしているものと考えられた。そこで本研究では、受精卵から性分化に至るまでのクルマエビの各成長段階におけるD-Gluの分布を明らかにし、クルマエビの生殖におけるD-Gluの生理機能を解明する。
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| 研究実績の概要 |
水生無脊椎動物から哺乳類に至るまで、動物の諸組織中にはD-アミノ酸が存在することが明らかになっている。甲殻類や二枚貝では、D-アラニン(Ala)およびD-アスパラギン酸(Asp)が検出されているが、クルマエビにおいては、雄の生殖組織においてのみD-グルタミン酸(Glu)が存在していることが明らかとなっている。このD-Gluは、交尾の際に雄から雌に受け渡される精包においても検出されることから、クルマエビの生殖機能において重要な役割を担っているものと考えられる。D-Gluは受精卵には存在せず、性成熟が進み、雄性生殖腺が形成されてから産生される。そこで、D-Gluの生合成機構を解明するために、雄の片側の精包を人工摘出し、再生過程におけるD-Gluの分布を明らかにすることとした。その結果、精包の再生には10日ほどを要し、その過程で各生殖組織においてD-Glu含量の増加が認められた。したがって、精包の再生とともに、D-Gluが積極的に生合成されることが明らかとなった。
さらに、クルマエビ以外の甲殻類におけるD-Gluの分布を明らかにするために、ウシエビ、クマエビ、ヨシエビおよびバナメイエビ、カニ類であるガザミ、タイワンガザミ、およびトゲノコギリガザミ各組織におけるD-, L-アミノ酸含量の測定を行ったところ、いずれの種においても全ての組織にD-Alaは検出され、一部の組織からはD-Aspが検出された。しかしながら、D-Gluはクルマエビの近縁種においても検出されなかった。したがって、D-Gluはクルマエビ特有のD-アミノ酸であると考えられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度の研究計画として、クルマエビ以外の甲殻類におけるD-Gluの分布を明らかにすること、およびクルマエビの精包を人工摘出し、再生過程におけるD-Glu含量の測定を行うことを目的としていたが、いずれも計画通り研究を遂行することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度の研究成果の中で、クルマエビの精包を人工摘出すると、精包の再生過程でD-Gluが積極的に生合成されているタイミングが明らかとなった。そこで、今後は、精包の人工摘出によりD-Glu生合成を誘導させた個体を用いてトランスクリプト解析を行い、発現量の上昇が認められたmRNAを網羅的に解析することで、D-Glu生合成酵素を明らかにし、D-Glu生合成機構を解明する。
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