研究課題
現生魚類の大部分を占める硬骨魚に比べ、魚類を構成するもうひとつの大きなグループであり、海洋生態系の高次捕食者でもある軟骨魚類については、尿素を利用するユニークな浸透圧調節を行うことが知られているが、そのイオン調節機構はほとんどわかっていない。そこで、本研究では広塩性軟骨魚であるオオメジロザメを淡水・海水に馴致し、鰓の塩類細胞に発現するイオン輸送体の動態を調べることで、軟骨魚の浸透圧調節における鰓の役割を明らかにすることを目的とした。まず、淡水・海水に馴致したオオメジロザメの鰓を用いて、RNA-seqによる発現遺伝子の網羅的な解析により、鰓で高い発現を示したイオン輸送体を塩類細胞のイオン輸送に関わる遺伝子の候補とした。これらの遺伝子について部分配列を同定した後、in situ hybridization を行った結果、Cl-チャネル2(CLC2)とPlasma membrane Ca2+-ATPase (PMCA) が塩類細胞に特異的に発現する様子が観察された。本年度は発現細胞が多く存在するCLC2に着目した。組織別発現解析の結果からCLC2 は鰓弁と鰓隔膜に強い発現が見られたが、淡水適応個体と海水適応個体の鰓での発現量に差は見られなかった。次に、隣接切片を用いてin situ hybridizationを行ったところ、CLC2 はV-ATPaseを発現するB型塩類細胞に特異的に発現していた。また、免疫組織化学的染色の結果から、CLC2はB型塩類細胞の側底膜に局在している様子が観察された。B型細胞はNa+,Cl-を取り込むNCCが発現するという過去の知見とあわせて考えると、CLC2 が軟骨魚類の塩類細胞においてCl-の取込みを担っていることが示唆された。
2: おおむね順調に進展している
本年度は研究の目的として掲げた「軟骨魚類における塩類細胞のイオン輸送機構」について研究を進め、塩類細胞に発現しているイオン輸送体を同定した。その成果については、水産学春季大会にて発表を行うことができた。以上の理由から申請者は自己評価に（２）を選択した。
次年度も引き続き、RNA-seqの結果から選ばれたオオメジロザメの塩類細胞でイオン輸送を担う遺伝子の候補について解析を進める。Na+、Cl-、Ca2+を輸送するイオン輸送体に着目した結果、候補となる遺伝子は現在14個あげられており、これらの遺伝子の発現細胞、環境水による発現量の変化を検証することで、軟骨魚類の鰓におけるイオン輸送機構全貌の解明を目指す。また、近年、軟骨魚類にも存在することが発見されたプロラクチンについても解析を進め、軟骨魚類の浸透圧調節機構への役割の解明を目指す。
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