| 研究課題/領域番号 |
19K05953
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
岡野 桂樹 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (40147070)
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| 研究分担者 |
筒井 直昭 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00643785)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 寄生性フジツボ / イソガニ / 寄生去勢 / 行動の惹起 |
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| 研究実績の概要 |
男鹿半島の弁天崎周辺では、イソガニ（Hemigrapsus sanguineus）に3属3種のフクロムシが寄生している。今年度は、すでにインテルナの次世代シーケンスを取得しているSacculina属に属するヤツフクロムシ（Sacculina yatsui )に加え、Polyascus属に属するイソガニフクロムシ（Polyascus polygenea)と、Heterosaccus属に属する未同定のRhizocephala sp. Ogaについて、ヤツフクロムシと同様の方法で、インテルナ、および対照となるエクステルナのトランスクリプトームを取得し、ホルモン様ペプチドをコードする遺伝子群などの解析を行った。また、フクロムシの寄生去勢に伴って起こる行動であるフンドシ部分が開閉する現象の解析を、主にイソガニフクロムシを用いて行った。その結果、フンドシ部分が開閉する現象は、これまで抱卵したカニの雌が、フンドシ部分で発生する胚に酸素を供給するための行動とされていたが、フクロムシがエクステルナを持つと宿主にこの行動が誘起されることが判明した。この行動の誘起が寄生去勢と連動するか否かは今後の問題である。フクロムシの遺伝子のノックダウンの手法は報告がない。構造的にみて、dsRNAを投与できる可能性があるのは、宿主外部に形成されるエクステルナだけである。そこで、エクステルナに高発現するニューロパーシンのdsRNAをつくり、エクステルナに導入する実験系の構築を目指した。その結果、工夫を重ねることで、エクステルナのニューロパーシン遺伝子発現が有意に減少する条件があること、すなわち、フクロムシの系でノックダウンが可能であることがわかった。エクステルナに導入したdsRNAがインテルナに移行し、インテルナの遺伝子発現のノックダウンが起こるか否かは今後の問題である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度の結果から、フクロムシが宿主イソガニの卵巣の成熟を抑制する現象である寄生去勢が起きるのは、フクロムシから放出される何らかの物質が、宿主の中腸腺に働いて、中腸腺におけるビテロゲニン遺伝子の発現を強く抑制することが大きな要因であることがわかった。そこで、小型のイソガニの中腸腺の単離・培養を目指したが、中腸腺のRNAの分解が激しく、高純度のRNAが得られる条件は確立できていない。その点では問題に直面している。そのかわりに、フクロムシの遺伝子ノックダウン系の確立をめざした。その結果、少なくともエクステルナに発現するホルモンを有意に減少させられる実験系を確立できた。現時点で、インテルナに発現する遺伝子のノックダウンがこの手法で可能かどうかは明らかではないが、構造的にみて、dsRNAをフクロムシ体内に導入する方法が明らかになったことは大きな前進であると思う。
一方、寄生去勢に伴って起こる生殖行動の変化については、大きな成果が得られた。すなわち、本来雌の抱卵個体でしか見られない生殖に伴う行動が、フクロムシが寄生した雌（卵巣は寄生去勢され未発達）および寄生雄で見られることを明らかにした。したがって、フクロムシの宿主への影響は、単に宿主の生殖能力を奪うだけではなく、宿主が本来持つ生殖行動を惹起することで、フクロムシの子育てを助けるようにさせること、すなわち、宿主の生殖能力を奪うとともに、宿主をフクロムシの乳母ロボットに作り替えることであることが判明した。
また、これらの影響はフクロムシが宿主体液中に放出する何らかの物質に由来すると考え、20個体程度のフクロムシの体液を抜いて、保存した。
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| 今後の研究の推進方策 |
フクロムシが宿主にもたらす寄生去勢、およびそれに伴う行動については、この2年間で多くの想定外の発見があった。すなわち、１）ヤツフクロムシのインテルナに発現しているホルモン様遺伝子では、保存されているはずのシステインの一部が欠如したり、別の場所に移動したりしている配列があり、かつ高発現していること、２）寄生去勢の主なターゲットが卵巣ではなく、中腸腺であること、３）雄に寄生しても造雄腺における造雄腺ホルモンの遺伝子発現は減少せず、むしろ増加する傾向があること、４）寄生去勢とともに、宿主抱卵雌でのみ見られるフンドシ部分の開閉行動が、フクロムシに寄生され、そのフクロムシがエクステルナを持つときに限り、雌雄に関わらす、宿主で惹起されることである。これらの発見は新規性が高いため、それらをまず論文として公表することに注力する。それに加え、現時点では確立できていない中腸腺の培養系の確立とそれに基づく組換えホルモンによる効果の検討を目指す。また、蓄積しつつある寄生された宿主体液の分析と、インテルナで発現する遺伝子のノックダウン系の確立をすることで、機能的な解析につなげていきたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
インテルナのトランスクリプトームに関する論文の投稿料に使用するための費用であり、その論文がまだ出版にいたっていないため次年度に繰り越した。繰り越した費用はこの論文の投稿料に使用する。
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