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2007 年度 実績報告書

サメのユニークな尿素保持機構:腎臓単離ネフロンの分子解剖による新展開

研究課題

研究課題/領域番号 19570055
研究機関東京大学

研究代表者

兵藤 晋  東京大学, 海洋研究所, 准教授 (40222244)

キーワード体液調節 / 軟骨魚類 / 環境適応 / 腎臓 / 尿素 / 輸送体分子 / 分子解剖 / ゾウギンザメ
研究概要

軟骨魚類(サメ・エイ・ギンザメ)は体内に尿素をため込むことで、体内の浸透圧を海水と同じレベルに保つ。その結果、海という高浸透圧環境でも脱水から免れ適応できる。この尿素による体液調節のしくみを明らかにするため、尿素調節にもっとも重要な腎臓に注目し、1)尿素代謝に関る膜輸送体の同定、2)環境浸透圧の変化に伴う膜輸送体分子の動態、という二つの研究を進めた。膜輸送体の同定は、全頭類のゾウギンザメを用いて進めた。ゾウギンザメは軟骨魚類で唯一ゲノムプロジェクトが進められており、しかも世界中で我々が唯一生理学的な研究を進められる、きわめて有用な軟骨魚だからである。これまでに3種類の尿素輸送体をクローニングすることに成功し、3種類全てが腎臓で発現していることを見出した。ひとつの動物種から3種類の尿素輸送体が得られたのは今回が初めてであり、軟骨魚類の尿素輸送体だけでなく、哺乳類を含めた脊椎動物の尿素代謝研究にとって大きな成果である。
我々はこれまでにドチザメの腎臓において、尿細管の最終分節である集合細管にのみ尿素輸送体(UT-α)が発現し、この部位が尿素再吸収の場であることを示してきた。本研究では、体内の尿素濃度が変化した時にUT-αがどのような動態を示すのかを調べ、尿素再吸収機構の解明を進めようと考えた。その結果、通常の海水ではUT-αがドチザメの腎集合細管の頂端膜に局在するのに対し、30%海水では頂端膜から殆ど消失し、逆に130%海水群では局在量が若干増加した。血漿中の尿素濃度とUT-αの量の間には強い正の相関が見られ、頂端膜に存在するUT-αの量が尿素再吸収量、すなわち血漿中の尿素濃度を規定していることが示唆された。ゾウギンザメで発見したUT-βとUT-γを今後ドチザメでも解析することで、尿素再吸収機構の全貌解明が進むと期待している。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Osmoregulation in elephant fish, Callorhinchus milii(Holocephali), with special reference to the rectal gland.2007

    • 著者名/発表者名
      Hyodo, S.
    • 雑誌名

      Joumal of Experimental Biology 210

      ページ: 1303-1310

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arginine vasotocin promotes urea permeability through urea transporter expressed in the toad urinary bladder cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Konno, N
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology 152

      ページ: 281-285

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanisms of vasodilation in the dorsal aorta of the elephant fish, Callorhinchus milii(Chimaeriformes: Holocephali).2007

    • 著者名/発表者名
      Jennings, B.L.
    • 雑誌名

      Joumal of Comparative Physiology, B 177

      ページ: 557-567

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunolocalization and mRNA expression of the epithelial Na+channel α-subunit in the kidney and urinary bladder of the marinetoad, Bufo marinus, under hyperosmotic conditions.2007

    • 著者名/発表者名
      Konno, N
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research 328

      ページ: 583-594

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Area postrema, a brain circumventricular organ, is the site of antidipsogenic action of circulating atrial natriuretic peptide in eels.2007

    • 著者名/発表者名
      Tsukada, T.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Biology 210

      ページ: 3970-3978

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential expression of corticoid receptor genes in rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)immune system in response to acute stress.2007

    • 著者名/発表者名
      Yada, T.
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Fish and Aquatic Sciences 64

      ページ: 1382-1389

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adrenomedullin 2(AM2)/intermedin is a more potent activator of hypothalamic oxytocin-secreting neurons than AM possibly through an unidentified receptor in rats.2007

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, H.
    • 雑誌名

      Peptides 28

      ページ: 1104-1112

    • 査読あり
  • [学会発表] An ongoing project between Japan and Hawaii: comprehensive research on feeding, growth and adaptation of elasmobranch fish using the Hammerhead shark in Hawaii2008

    • 著者名/発表者名
      兵藤 晋
    • 学会等名
      University of Hawaii and University of Tokyo Joint Symposium on Ocean and Coastal Sciences
    • 発表場所
      東京大学海洋研究所
    • 年月日
      2008-03-14
  • [学会発表] 軟骨魚類は環境適応研究に貢献するか2007

    • 著者名/発表者名
      兵藤 晋
    • 学会等名
      共同利用研究集会「魚類の適応と進化の統合生物学:遺伝子から行動まで」
    • 発表場所
      東京大学海洋研究所
    • 年月日
      2007-11-16
  • [学会発表] 軟骨魚全頭類ゾウギンザメの体液調節2007

    • 著者名/発表者名
      兵藤 晋
    • 学会等名
      日本動物学会第78回大会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2007-09-22
  • [学会発表] サメ腎臓における尿素輸送体のトランスロケーション:尿素再吸収との関連2007

    • 著者名/発表者名
      山口 陽子
    • 学会等名
      日本動物学会第78回大会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2007-09-22
  • [図書] ホルモンハンドブック新訂eBook版2007

    • 著者名/発表者名
      兵藤 晋
    • 総ページ数
      214-302
    • 出版者
      南江堂
  • [備考]

    • URL

      http://physiol.ori.u-tokyo.ac.jp/seiri/hyoudo/index.html

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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