| 研究課題/領域番号 |
22KJ1886
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| 補助金の研究課題番号 |
22J15206 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分38040:生物有機化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
井上 貴斗 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 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 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2023年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2022年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 生物毒素 / 餌由来毒素 / 細胞毒性 / 毒素代謝 / 毒素の母体供給 / ヒキガエル / ヤマカガシ / エサ由来毒素 / 化学生態学 / 化学的防御 / Bufadienlide 類 / Rhabdophis tigrinus |
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| 研究開始時の研究の概要 |
毒をもつ餌をあえて食べ、その毒を自身の防御に再利用する動物の例は 250 種以上の草食性昆虫、数種類のカエル、ヘビ、鳥類で知られている。日本に生息し、魚やカエルを食べるヘビ、ヤマカガシは、餌のヒキガエル由来の毒素 (BD 類) を蓄積する。ヤマカガシでは、同一の種にも関わらず、地域によって BD 類の組成が多様化している。これまで、「同種内で、生息地域によって餌由来の毒が多様化する要因は何か」を詳細に調べた研究例はない。本研究はヤマカガシに着目し、今まで取り組まれてこなかった本課題に取り組むことで、餌由来の毒をもつ生物の地理的な分布と毒素の進化の関係を考える上で有用な知見を提供するものである。
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| 研究実績の概要 |
・液体クロマトグラフィー（LC）/質量分析法（MS）を用いて、日本各地のヤマカガシおよびヒキガエルの毒液の化学分析をさらに進め、ヒキガエルとヤマカガシにおいて地域性の高いbufadienolide類（BD類）をそれぞれ一つずつ（それぞれ化合物Aと化合物Bとする）見出し、その化学構造を決定した。
・上で述べた、ヒキガエルにおいて地域性が高かった化合物Aの標品をヤマカガシに給餌し、ヤマカガシにおいて化合物Aがどのように変換されるか解析した。その結果、化合物 Aは上で述べた、ヤマカガシにおいて地域性が高かった化合物Bの前駆体であることを証明した。そして、上で述べたヤマカガシにおけるBD組成の地域特異性には、毒源であるヒキガエルのBD組成の影響が強く反映されていると推測した。
・上記化合物AとBの毒性をヒトがん細胞を用いて評価した。
・単一個体群内におけるヤマカガシのBD組成に見られる性差・季節差をLC/MSを用いて解析した。また、妊娠したメスのヤマカガシを用いた産卵試験、およびヒトがん細胞を用いた毒性試験によるアプローチを加えることで、妊娠したヤマカガシのメスにおけるBD類の子への母体供給について、その供給経路や、供給における成分動態とその意義、供給による母ヘビ、子ヘビの化学防御力への影響を解析した。その結果、ヤマカガシのメスから卵黄、そして次世代の子ヘビまでにおけるBD類の成分動態とその意義について、重要な知見を得た。特に、ヤマカガシにおける特徴的なBD類変換反応の一つであるC-3位水酸基のエピメリ化の主な意義について推測できたことは大きな成果である。さらに本研究から、ヤマカガシにおいてBD類は、孵化後の幼体の生存において特に重要な役割をもつ可能性が高いと明らかにし、BD 類の生態学的意義の理解をさらに深めることができた。
（現在、これらの成果は投稿準備中であり、詳細は差し控える)。
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