軟体動物筋運動のペプチド性制御機構

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03454025
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 小林 惇 広島大学, 総合科学部, 教授 (50033981)
• 研究分担者: 宗岡 洋二郎 広島大学, 総合科学部, 教授 (40031330)
• キーワード: 軟体動物 / アフリカマイマイ / 心臓拍動 / 口筋運動 / 神経ペプチド / 同定ニュ-ロン / 免疫組織化学 / Dー型アミノ酸

研究概要

軟体動物アフリカマイマイの心臓拍動と口筋運動の調節に関与する神経ペプチドの働きに研究の焦点をしぼり、以下の結果を得た。
1.口筋運動制御に関与する2対の脳神経節ニュ-ロン(vCDNsとC1s)と、7対の口球神経節ニュ-ロン(B1sーB6sとB10s)を同定し、それらの形態、軸索の走行及び働きをしらべた。B1ーB6とB10は、いずれも口筋に対する興奮性の運動ニュ-ロンであった。vCDN,C1またはB1を興奮させると、摂食時にみられるような律動的運動パタ-ンが口球神経節に生じた。味物質刺激に対しC1は律動的に興奮した。これらのことから、C1は味刺激によるリズム発生に関与していることが示唆された。心拍動の制御に関与する神経回路網は既によくしらべている。
2.免疫組織化学的方法により、この動物から単離した神経ペプチドの分布・局在をしらべた。心拍動増強ペプチドFMRFamideとACEPー1の抗血清に強い免疫陽性を示す物質が、食道下神経節の多くのニュ-ロン、ニュ-ロパイル、心臓へ行く腸神経及び心房に存在したが、心室には僅かしか存在しなかった。これらのペプチドは中枢神経節で作られ、軸索を通って心房まで運ばれて放出され、心室で増強効果を示すと考えられる。口球神経節や口筋におけるペプチドの分布は現在研究中である。
3.この動物の中枢神経節、心臓及び口筋のそれぞれのアセトン抽出物から、種々の筋肉を生物検定系として、ペプチドの単離・精製を行った。現在既に、新型ペプチドを含む20数種類の興奮性及び抑制性のペプチドを単離することに成功した。これらのうちFMRFamide,ACEPー1,achatinーIは強い心拍増強作用を示し、fulicinは口筋や陰茎牽引筋の収縮を増大した。また、achatinーIとfulicinはその構造にDー型アミノ酸を有することで特徴的であり、学会で大いに注目を浴びた。

研究成果

• [文献書誌] Fujimoto,K.et al.: "Purification of achatinーI from the atria of the African giant snail,Achatina fulica,and its possible function." Biochem.Biophysic.Res.Commun.177. 847-853 (1991)
• [文献書誌] Ohta,N.et al.: "Fulicin,a novel neuropeptide containing a Dーamino acid residue isolated from the ganglia of Achatina fulica." Biochem.Biophysic.Res.Commun.178. 486-493 (1991)
• [文献書誌] Yoshida,M.et al.: "Identified neurones involved in the control of rhythmic buccal motor activity in the snail Achatina fulica." J.exp.Biol.(1992)
• [文献書誌] Muneoka,Y.: "Comparative aspects of structure and action of molluscan neuropeptides." Experientia. (1992)
• [文献書誌] Kobayashi,M.: "Structure and function of neuropeptides containing a Dーamino acid residue isolated from the African giant snail Achatina fulica." In“Peptide Chemistry 1991"ed.by N.Yanaihara,Protein Research Foundation,Osaka. (1992)
• [文献書誌] Kobayashi,M.: "Involvement of neuropeptides in the regulation of heart beat of the African giant snail Achatina fulica Ferussac" In“Comparative Physiology:Phylogenetic models in functional coupling of the CNS and the cardiovascular system."eds.by K.Kuwasawa et al.,S.Karger AG,Basel. (1992)