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2012 年度 実施状況報告書

未利用海洋生物資源に由来する「刺胞」からの新規機能性分子の創出

研究課題

研究課題/領域番号 24510294
研究種目

基盤研究(C)

研究機関東京海洋大学

研究代表者

永井 宏史  東京海洋大学, 海洋科学技術研究科, 教授 (50291026)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード刺胞 / タンパク質毒素 / エチゼンクラゲ / 麻痺活性
研究概要

クラゲはその刺胞という毒を持つ小器官により、相手を攻撃する。近年、大量発生が問題となっているエチゼンクラゲであるが、その駆除時に漁業者が刺傷被害をうけていることが報告されている。しかし、現在までにエチゼンクラゲ刺傷原因毒素の詳細についてほとんど明らかになっていない。そこで、本年は将来的にエチゼンクラゲ刺症に対する特異的な治療方法を確立するため、エチゼンクラゲの刺胞がもつ毒素の作用と化学的性質を明らかにすることを目的とした。エチゼンクラゲの触手から刺胞を単離し、Mini-beadbeaterを用いて刺胞内液を抽出した。その抽出液を硫安分画およびイオン交換クロマトグラフィー(Toyopearl DEAE-650S)に供し、甲殻類致死ならびに麻痺活性を指標に有毒成分の精製を行った。また、刺胞内抽出液のプロテアーゼ活性について検討した。さらに、各精製段階において有毒成分の活性を保持する方法についても検討を行った。エチゼンクラゲの刺胞抽出液から甲殻類致死ならびに麻痺活性を指標として精製操作を行ったところ活性本体は陰イオン交換体に吸着することから酸性タンパク質であることが判明した。HPLCにおける麻痺活性物質の分離状況から、活性成分は少なくとも3つ以上存在することが示された。また、刺胞内抽出液はプロテアーゼ活性を持たないことが判明した。しかし、HPLCによる精製後の有毒成分は極めて短時間のうちに活性を消失することが判明した。

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

エチゼンクラゲについては、冷凍サンプルからのその刺胞の単離法を確立することに成功した。これにより、エチゼンクラゲ刺胞のもつ毒素の研究に取り掛かることが可能となった。そして、単離した刺胞からの毒素の抽出、精製を行った。概要にも記したように、エチゼンクラゲの毒素は酸性タンパク質が活性本体であることが明らかにされた。また、エチゼンクラゲ毒素は、粗毒溶液においても甲殻類に対して麻痺を引き起こすこと、細胞毒性ならびに溶血活性を示さないことが示された。これは、以前に性状解明に成功しているいくつかのクラゲ類の毒素とは異なる生理活性を有していることが判明した。また、エチゼンクラゲの刺胞由来粗毒溶液中には最低でも3種類以上の有毒成分が存在することも明らかにされた。このように、今まで未知であったエチゼンクラゲのもつ有毒成分について一定の理解ができるだけの情報を本研究により引き出すことができた。これは、今後エチゼンクラゲ毒素解明の大きな下地になると考えられる。これらのことより、現在までの本研究はおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

各種刺胞動物からの刺胞の単離を行っていく。さらに、その単離した刺胞内から有毒成分を含む各種化合物についてそれらの性状解明を行っていく。現在の研究対象生物は、今回の研究でも記したエチゼンクラゲ、またヒトに対して極めて激しい刺傷を引き起こすことで知られるハブクラゲ、ウンバチイソギンチャクなどの刺胞動物である。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and structure–activity studies of simplified analogues of aplysiatoxin with anti-proliferative activity like bryostatin-12012

    • 著者名/発表者名
      K. Irie, M. Kikumori, H. Kamachi, K. Tanaka, A. Murakami, R.C. Yanagita, H. Tokuda, N. Suzuki, H. Nagai, K. Suenaga and Y. Nakagawa
    • 雑誌名

      Pure Appl. Chem.

      巻: 84 ページ: 1341-1351

    • DOI

      10.1351/PAC-CON-11-08-22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] LC-MS/MS analysis of novel ovatoxin isomers in several Ostreopsis strains collected in Japan.2012

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Suzuk, Ryuichi Watanabe, Hajime Uchida, Ryoji Matsushima, Hiroshi Nagai, Takeshi Yasumoto, Takamichi Yoshimatsu, Shinya Sato, Masao Adachi
    • 雑誌名

      Harmful Algae

      巻: 20 ページ: 81-91

    • DOI

      10.1016/j.hal.2012.08.002

    • 査読あり
  • [学会発表] クラゲ刺傷被害と刺糸長との相関についての研究2013

    • 著者名/発表者名
      山田真優・神尾道也・永井宏史
    • 学会等名
      平成25年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] ラン藻より得られた新規lyngbyatoxin A誘導体の構造について2013

    • 著者名/発表者名
      江 偉娜・周 威・内田肇・渡邊龍一・鈴木敏之・神尾道也・永井宏史
    • 学会等名
      平成25年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] アマクサアメフラシAplysia julianaが海藻から選択的に取り皮膚に送る二次代謝物質に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      小山真央・林原信子・内田 肇・渡邊龍一・鈴木敏之・永井宏史・神尾道也
    • 学会等名
      平成25年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] エチゼンクラゲ刺胞由来のタンパク質毒素に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      百瀬紋乃・神尾道也・永井宏史
    • 学会等名
      平成25年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] クラゲの毒に関する研究の現状2012

    • 著者名/発表者名
      永井宏史
    • 学会等名
      平成24年度日本水産学会水産増殖懇話会第1回講演会
    • 発表場所
      下関
    • 年月日
      20120914-20120914
    • 招待講演
  • [学会発表] ある種のクラゲに刺されると痛いのはなぜか?クラゲ刺傷時の痛みのメカニズム解明に向けて2012

    • 著者名/発表者名
      永井宏史
    • 学会等名
      第59回トキシンシンポジウム
    • 発表場所
      帯広
    • 年月日
      20120830-20120831
  • [学会発表] Protein toxins of the marine animals2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nagai
    • 学会等名
      The 9th Asia-Pacific Marine Biotechnology Conference
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      20120713-20120716
    • 招待講演
  • [学会発表] A new malyngamide from the cyanobacteria Lyngbya majuscula.2012

    • 著者名/発表者名
      Wei Zhou, Weina Jiang, Fuminori Kondo, Hajime Uchida, Toshiyuki Suzuki, Ryuichi Watanabe, Michiya Kamio, Hiroshi Nagai
    • 学会等名
      The 9th Asia-Pacific Marine Biotechnology Conference
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      20120713-20120716
  • [備考] 東京海洋大学 水圏生態化学研究室 ホームページ

    • URL

      http://www2.kaiyodai.ac.jp/~nagai/nagailabhomepage/index.html

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公開日: 2014-07-24  

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