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魚類の核内受容体PXRシグナル経路の撹乱に関わる新規分子機構とその毒性学的意義

研究課題

研究課題/領域番号 26881001
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関帯広畜産大学

研究代表者

久保田 彰  帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (60432811)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードゼブラフィッシュ / PXR / AHR / シトクロムP450 (CYP) / 細胞内受容体 / クロストーク / シグナル伝達 / PCB
研究実績の概要

本年度の成果は、以下のように要約できる。
(1)発達期ゼブラフィッシュにおいてpregnane X receptor(PXR)の標的遺伝子の発現量を変動させる化学物質を探索した。受精後48時間の胚にビスフェノール類(BPA、BPF、BPAF;各0.001μM~10μM)を曝露したところ、いずれもPXR発現量に影響を及ぼさなかったものの、シトクロムP450(CYP)3A65発現量を低下させる傾向を示した。
(2)複数の雌雄成魚のランダム交配から得た受精卵(20個/ペトリ皿)を用いてクロトリマゾール(CLO;3μM)の曝露試験を繰り返し実施したところ、CYP3A65の誘導性に実験間で差異が認められた。CLO応答性およびCLO低応答性を示した実験について、それぞれPXRの塩基配列を解析したところ、一塩基変異(SNPs)の出現パターンに差異が認められた。一例として、184番目のアミノ酸はCLO応答性ではセリン(pxr*1型)、CLO低応答性ではイソロイシン(pxr*2型)が顕在化していた。これらPXRアレルとCLO応答性/低応答性の関連性については今後の課題となった。
(3)ゼブラフィッシュ胚でPXR・aryl hydrocarbon receptor type 2(AHR2)・CYP1/2/3分子種の発現調節に対するPXR・AHR2の役割を、モルフォリノアンチセンスを用いた遺伝子ノックダウン法で検討した。得られた結果より、PXRはセルフアップレギュレーションされること、ならびにPXRはAHR2・CYP1/2/3分子種の転写調節に、AHR2はPXR・CYP1/2/3分子種の転写調節にそれぞれ関与することが明らかとなった。こうした結果は、PXR・AHR2シグナル伝達系の間に双方向性のクロストークが存在することを示唆している。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Role of pregnane X receptor and aryl hydrocarbon receptor in transcriptional regulation of pxr, CYP2, and CYP3 genes in developing zebrafish.2015

    • 著者名/発表者名
      Kubota, A., Goldstone, J.V., Lemaire, B., Takata, M., Woodin, B.R., Stegeman, J.J.
    • 雑誌名

      Toxicological Sciences

      巻: 143 号: 2 ページ: 398-407

    • DOI

      10.1093/toxsci/kfu240

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzymatic characterization of in vitro-expressed Baikal seal cytochrome P450 (CYP) 1A1, 1A2, and 1B1: Implication of low metabolic potential of CYP1A2 uniquely evolved in aquatic mammals2015

    • 著者名/発表者名
      Iwata H, Yamaguchi K, Takeshita Y, Kubota A, Hirakawa S, Isobe T, Hirano M, Kim EY.
    • 雑誌名

      Aquat Toxicol

      巻: 162 ページ: 138-151

    • DOI

      10.1016/j.aquatox.2015.03.010

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of COX2-thromboxane pathway in TCDD-induced precardiac edema in developing zebrafish2014

    • 著者名/発表者名
      Teraoka H, Okuno Y, Nijoukubo D, Yamakoshi A, Peterson R, Stegeman JJ, Kitazawa T, Hiraga T. and Kubota A.
    • 雑誌名

      Auat Toxicol.

      巻: 154 ページ: 19-26

    • DOI

      10.1016/j.aquatox.2014.04.025

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The PXR "gene battery" in zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Goldstone, J.V., Harbeitner, R., Kubota, A., Lemaire, B., Stegeman, J.J.
    • 学会等名
      18th International symposium on Pollutant Responses in Marine Organisms (PRIMO18)
    • 発表場所
      ノルウェー・トロンハイム
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Reciprocal cross-talk between PXR and AHR2 signaling in response to their putative agonists in developing zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Kubota, A., Goldstone, J.V., Lemaire, B., Takata, M., Woodin, B.R., Stegeman, J.J.
    • 学会等名
      18th International symposium on Pollutant Responses in Marine Organisms (PRIMO18)
    • 発表場所
      ノルウェー・トロンハイム
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Differences in responses to putative PXR agonists associated with PXR alleles in zebrafish embryos2015

    • 著者名/発表者名
      Kubota, A., Goldstone, J.V., Lemaire, B., Harbeitner, R., Salay, L., Stegeman, J.J.
    • 学会等名
      18th International symposium on Pollutant Responses in Marine Organisms (PRIMO18)
    • 発表場所
      ノルウェー・トロンハイム
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Transcriptomic effects of ortho-PCBs on developing zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Goldstone, J.V., Lemaire, B., Kubota, A., Stegeman, J.J.
    • 学会等名
      54th Annual Meeting of Society of Toxicology
    • 発表場所
      米国・サンディエゴ
    • 年月日
      2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Zebrafish PXR inhibition in vivo by human PXR agonists2015

    • 著者名/発表者名
      Stegeman, J.J., Lemaire, B., Kubota, A., Harbeitner, R., Goldstone, J.V.
    • 学会等名
      54th Annual Meeting of Society of Toxicology
    • 発表場所
      米国・サンディエゴ
    • 年月日
      2015-03-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Cytochrome P450 20A1: Diversity and potential functions of a major orphan P450s2015

    • 著者名/発表者名
      Lemaire, B., Goldstone, J.V., Lamb, D., Kubota, A., Nelson, D., Stegeman, J.J.
    • 学会等名
      54th Annual Meeting of Society of Toxicology
    • 発表場所
      米国・サンディエゴ
    • 年月日
      2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of CYP genes by AHR and PXR in zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Kubota, A.
    • 学会等名
      Leading symposium on molecular targets of environmental chemicals
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-02-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PXR and AHR both are involved in transcriptional regulation of pxr, CYP2 and CYP3 genes in developing zebrafish2014

    • 著者名/発表者名
      Kubota, A., Goldstone, J.V., Lemaire, B., Stegeman, J.J.
    • 学会等名
      環境ホルモン学会第17回研究発表会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Studies on environmental toxicology with zebrafish: Toward understanding characteristics and molecular mechanisms of developmental toxicity of chemicals2014

    • 著者名/発表者名
      Kubota, A., Teraoka, H., Stegeman, J.J.
    • 学会等名
      7th International Conference on Environmental Health Science
    • 発表場所
      韓国・ソウル
    • 年月日
      2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2014-09-09   更新日: 2016-06-01  

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