血中Ca濃度調節機能の進化的変遷:円口類と軟骨魚類に注目したカルシトニンの研究

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06312
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 関口 俊男 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (40378568)
• 研究分担者: 坂本 竜哉 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (10294480) ; 鈴木 信雄 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (60242476)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: カルシトニン / 血中カルシウム調節 / アカエイ / ヌタウナギ / 比較内分泌学

研究実績の概要

本研究の目的は、円口類（ヌタウナギ）と軟骨魚類（アカエイ）を用い、カルシトニンによる血中カルシウム濃度調節機構の進化を解き明かすことにある。
本年度は、アカエイでは、哺乳類や硬骨魚類においてカルシウムの吸収や排出に関わるカルシウムチャネルであるTRPV5やTRPV6のホモログを同定した。これらの遺伝子の発現は、鰓、腎臓、消化管といった血中カルシウム濃度の調整に関わる器官にも認められた。また血中カルシウム濃度を感知するセンサーとして働くカルシウムセンシング受容体（CaSR）の同族体も同定した。この遺伝子の組織発現分布を解析した結果、CaSRが全身の各臓器に発現していることをつきとめた。このように血中カルシウム濃度を維持するための遺伝子群は、哺乳類、硬骨魚類と軟骨魚類で共通だと考えられる。これまでの研究によると、この遺伝子を調節するホルモンはカルシトニンではなく他のホルモンであると予想される。今後の更なる研究が必要である。
ヌタウナギにおいては、前年度構築した高カルシウム溶液の経口投与実験におけるカルシトニンの測定を実施した。高カルシウム溶液の経口投与により１時間で血漿中のカルシウム濃度が上昇、３時間でピークを迎えることが明らかになった。この実験系で、血漿カルシトニン濃度をELISA法で測定した結果、血漿カルシウム濃度と血漿カルシトニン濃度の間に相関関係は認められなかった。さらにヌタウナギのカルシトニンとカルシトニン受容体との応答性を検討した。哺乳類の細胞株にヌタウナギのカルシトニン受容体を発現させ、細胞内のcAMP濃度を測定したところ、ヌタウナギのカルシトニン投与によりcAMP濃度が上昇することを明らかにした。ヌタウナギにおいてもカルシトニンの機能が、血中カルシウム濃度調節以外である可能性が高いが、今後はこの受容体を手掛かりに機能解析をすすめる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Profiles of 5-reduced androgens in human and eel: 5 -dihydrotestosterone 1 and 11-ketodihydrotestosterone are active androgens produced in eel gonads. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yazawa, T., Inaba, H., Imamichi, Y., Sekiguchi, T., Uwada, J., Islam, M.S., Orisaka, M., Mikami, D., Ida, T., Sato, T., Miyashiro, Y., Takahashi, S., Khan, R. I., Suzuki, N., Umezawa, A. and Kitano, T.
  • 雑誌名: Frontiers in Endocrinology 巻: - ページ: -
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 11-ketotestosterone is a major androgen produced in porcine 1 adrenal and testis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yazawa, T., Sato, T., Nemoto, T., Nagata, S., Imamichi, Y., Kitano, T., Sekiguchi, T., Uwada, J., Islam, M.S., Tanguchi, T., Mikami, D., Nakajima, I., Takahashi, S., Khan, R.I., Suzuki, N., Umezawa, A. and Ida, T.
  • 雑誌名: The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 巻: - ページ: -
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] De novo transcriptome analysis and gene expression profiling in fish scales isolated from Carassius auratus during space flight: A impact of melatonin on the expression of genes responsive to space radiation. (2020)
  • 著者名/発表者名: Furusawa, Y., Yamamoto, T., Hattori, A., Suzuki, N., Sekiguchi, T., Hirayama, J. and Tabuchi, Y.
  • 雑誌名: Molecular Medicine Reports 巻: 22 ページ: 2627-2636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oral administration of melatonin contained in drinking water increased bone strength in naturally aged mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Igarashi-Migitaka, J., Seki, A., Ikegame, M., Honda, M., Sekiguchi, T., Mishima, H., Shimizu, N., Matsubara, H., Srivastav, A.K., Hirayama, J., Maruyama, Y., Kamijo-Ikemori, A., Hirata, K., Hattori, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Acta Histochemica 巻: 122 ページ: 151596
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of RANKL-producing cells and osteoclastic activation by the addition of exogenous RANKL in the regenerating scales of goldfish. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T., Ikegame, M., Kawago, U., Tabuchi, Y., Hirayama, J., Sekiguchi, T., Furusawa, Y., Yachiguchi, K., Matsubara, H., Urata, M., Hattori, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Biological Science in Space 巻: 34 ページ: 400-403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of sclerostin in the regenerating scales of goldfish and its increase under microgravity during space flight. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T., Ikegame, M., Hirayama, J., Kitamura, K., Tabuchi, Y., Furusawa, Y., Sekiguchi, T., Endo, M., Mishima, H., Seki, A., Yano, S., Matsubara, H., Hattori, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Biomedical Research (Tokyo) 巻: 41 ページ: 279-288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of 17beta-hydroxysteroid dehydrogenase activity using androgen receptor-mediated transactivation. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yazawa, T., Imamichi, Y., Uwada, J., Sekiguchi, T., Mikami, D., Kitano, T., Ida, T. Sato, T., Nemoto, T., Nagata, S., Khan, R., Takahashi, S., Ushikubi, F., Taniguchi, A., Suzuki, N. and Umezawa, A.
  • 雑誌名: The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology 巻: 196 ページ: 105493
  • 査読あり / 国際共著
• [図書] Amphioxus calcitonin family peptide. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 総ページ数: -
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] Echinoderm calcitonin-type peptide. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 総ページ数: -
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] Gastrin family. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 総ページ数: -
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] Gastrin. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 総ページ数: -
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] Cholecystokinin. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 総ページ数: -
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom
• [図書] Caerulein. In “Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research”. H. Ando, K. Ukena, and S. Nagata. 2nd eds. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T.
  • 総ページ数: -
  • 出版者: ELSEVIER, Oxford, United Kingdom