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2020 年度 実績報告書

魚類の淡水・海水適応を担う膜輸送体のホルモンによる制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03870
研究機関東京工業大学

研究代表者

加藤 明  東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (40311336)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード魚類生理学 / イオントランスポーター / ホルモン受容体 / 輸送上皮細胞 / 淡水・海水適応 / アクアポリン
研究実績の概要

真骨魚のエラ、腸、腎臓に発現する様々な膜輸送体(トランスポーター、チャネル、ポンプ)を同定して機能を明らかにした結果、淡水・海水順応における水電解質代謝を分子レベルで説明できるようになりつつある。エラ、腸、腎臓の機能は様々なホルモンにより制御されるが、プロラクチン・コルチゾールを始め淡水・海水順応を制御するとされるホルモンが膜輸送体を制御する機序は明らかでない。我々はこれまでに、アフリカツメガエル卵母細胞に発現させた膜輸送体を電気生理学的に測定する優れたシステムの構築に成功し、年間を通して安定的に、様々な輸送体活性とその制御を解析する体制を構築した。膜電位を固定した状態で膜電流を測定しながら同時に細胞内イオン活性を測定するシステムを微小Mg2+電極、Na+電極、H+電極、K+電極、Cl-電極などと組み合わせることで、起電性イオン輸送体の活性測定をより高感度に行うことが可能となる。得られた装置の稼働率を上げてホルモン効果機としての膜輸送体の機能を効率よく解析し、魚類の淡水・海水順応を担う受容体と輸送体の分子相関をin vitroで解析する研究体制を整えた。海水魚腎臓による2価イオン、ホウ酸排出や水再吸収を担うと考えられているMg2+輸送体、ホウ酸輸送体、アクアポリン、Na+輸送体、K+輸送体などの活性を促進もしくは抑制するシグナルを解析し、特に海水魚集合管の尿量減少や淡水魚集合管の低張尿産生に寄与する新たな機構を見出した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 魚類の淡水・海水順応を担う腎尿細管の膜輸送体2020

    • 著者名/発表者名
      加藤 明, 渡邊 恵理香, 坂本 洋平, 細野 耕平
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 4 ページ: 1021-1025

  • [学会発表] Analysis of mechanisms for substrate transport selectivity in an aquaglyceroporin AQP102020

    • 著者名/発表者名
      Ushio K, Akimoto J, Imaizumi G, Watanabe E, Furuta T, Romero MF, Kato A A
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical Engineering 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] A water channel responsible for the water reabsorption in the apical membrane of the collecting ducts of a saltwater fish2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe E, Kato A
    • 学会等名
      TOIN International Symposium on Biomedical Engineering 2020
    • 国際学会
  • [備考] 加藤研究室

    • URL

      http://kato.bio.titech.ac.jp/

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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