2003 Fiscal Year Annual Research Report
野生生物の微量元素蓄積に関与するメタロチオネインの機能とその環境毒性学的役割
Project/Area Number |
03J00398
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Research Institution | Ehime University |
Principal Investigator |
阿南 弥寿美 愛媛大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | メタロチオネイン / 異性体 / ウミガメ類 / 微量元素 / mRNA発現量解析 / 誘導機序 |
Research Abstract |
本研究では、野生生物におけるメタロチオネイン(以下MT)の生理学的・毒性学的役割を異性体レベルで理解するために、種特異的な元素蓄積特性を示すウミガメ類について、これまでに同定されている3つのMT異性体(MT-A,-B,-C)のmRNA発現量を測定し、各異性体の役割について検証した。まず、2種のウミガメ類、アオウミガメとタイマイの、各MT異性体mRNA発現量は肝臓および腎臓で高く、脳、肺、腸、筋肉では低値であることを明らかにした。そこで、肝臓にCuを、腎臓にCdを高蓄積しているアオウミガメに着目し、肝臓および腎臓中におけるMT異性体mRNAの発現を更に解析したところ、MT-BとMT-Cは肝臓に比べ腎臓で有意に高い値を示したが、MT-Aでは有意な差は認められなかった。したがって、3つのMT異性体は組織または異性体特異的な機能を持つことが推察された。また、肝臓と腎臓の両組織で、MT-AとMT-BのmRNA発現レベルの間に有意な正の相関関係が認められ、これら2つの異性体が同様の因子によって転写調節されていることを示唆した。肝臓中の元素濃度とMT mRNA発現量の関係を解析した結果、いずれの異性体も有意な相関関係を示さなかった。一方、腎臓ではMT-C mRNA発現量とCd濃度の間に有意な正の相関関係がみられた。このことから、ウミガメ類のMT-CはMT-A,-Bとは異なる転写調節を受け、とくに腎臓中のCdの解毒に深く関与することが伺えた。以上の結果より、ウミガメ類のMT異性体はそれぞれ異なる元素の制御/解毒に関与する可能性が示された。今後、MT遺伝子のプロモーター領域に存在する金属応答配列の解析や、MT転写因子の同定、およびin vitro発現タンパクと微量元素の相互作用解析をおこなうことにより、元素特異的なMT誘導の分子機構を明らかにする必要がある。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Yasumi Anan et al.: "Separation and characterization of metallothionein in the liver of a sea turtle by high performance liquid chromatography/inductively coupled plasma-mass spectrometry"Journal de Physique IV. 107. 1227-1230 (2003)
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[Publications] Tokutaka Ikemoto et al.: "XAFS and gel filtration studies of cadmium in liver of Japanese common squid"Biomedical Research on Trace Elements. 14(4). 323-325 (2003)
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[Publications] Jing Yang et al.: "Total and subcellular distribution of trace elements in the liver of a mother-fetus pair of Dall's porpoises (Phocoenoides dalli)"Marine Pollution Bulletion. 印刷中.