| 研究課題/領域番号 |
19K06232
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40040:水圏生命科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
長 由扶子 東北大学, 農学研究科, 助教 (60323086)
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| 研究分担者 |
日出間 志寿 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (30241558)
小池 一彦 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (30265722)
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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 | 生理活性物質 / 生合成 / サキシトキシン / 輸送 / 渦鞭毛藻 / 細胞内局在 |
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| 研究成果の概要 |
麻痺性貝毒（STXs）生産渦鞭毛藻を安定同位体標識硝酸ナトリウム及び代謝阻害剤添加培地による培養後メタボロミクス解析し、前駆体や中間体輸送を示唆する結果を得た。STX生合成の初発の反応を司る酵素SxtAとその次の段階の酵素SxtGがともに葉緑体に局在していることを明らかにした。STXsの構造によって細胞内局在が異なる上、STXsの局在と酵素SxtAの局在が異なることから、生合成あるいは蓄積の過程での輸送が強く示唆された。渦鞭毛藻の有毒株と無毒変異株の比較研究から無毒化メカニズムとして初発の反応を触媒する酵素の遺伝子sxtA-mRNA3'非翻訳領域の変異による不安定化が原因という説を提唱した。
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| 自由記述の分野 |
天然物化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
温暖化などの環境変動に応じた海域の毒性変動予測には渦鞭毛藻細胞内でのSTX生合成制御に関する理解が必須である。本研究ではSTX生合成の鍵となる初発の反応を触媒する酵素SxtAの発現制御機構は遺伝子のmRNA３′非翻訳領域（UTR）が関与する転写後調節である可能性を見出した。さらにSTX生合成のデノボ経路と再利用経路あるいは蓄積の過程で物質の輸送が関与していることを示す結果が得られた。本研究の成果は毒化海域予測法の基盤となり、水産業被害低減による食料の安定供給ひいては世界的な食料問題解決に寄与することができる。
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