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Bufadienolides, a snake defense substance: Investigation of the mechanism of dietary evolution.

Bufadienolides, a snake defense substance: Investigation of the mechanism of dietary evolution.
Bufadienolides，一种蛇防御物质：饮食进化机制的研究。
批准号：
21H04714
负责人：
森 直樹
金额：
$23.13万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
项目状态：
未结题
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04714/
关键词：
生物間相互作用ブファジエノライドヘビの防御物質毒の蓄積

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
ヤマカガシ属ヘビが主食となる生物種を変える際、防御用の毒源もヒキガエルから陸棲ホタルへ移行し、餌由来のブファジエノライド（BDs）を防御物質として維持・再利用する現象を申請者らは明らかにした。この発見を基盤にして、ヤマカガシの①食性変化、②毒源の移行・蓄積に関わる因子、③BDsの生態的機能を化学、生化学、行動の視点から比較・解析し、食性進化のメカニズムを解明することが本研究の目的である。・ヤマカガシに対する BDsの給餌実験により、ヤマカガシ体内における BDsの変換反応を確認できる系を確立した。これにより、日本のヒキガエルの普遍的成分、bufalin がヤマカガシの体内で化学変換され、頸腺に蓄積されることを実験的に証明した。・ヤマカガシから、ゲノム DNA を外注可能なクオリティで抽出する方法を確立し、ゲノムのアセンブリおよび繰り返し配列の推定まで終え、ゲノムサイズが4.03 Gbという結果を得た。・BDsの標品や、ヤマカガシ頸腺液のメタノール粗抽出物の毒性測定を、ヒトがん細胞に対する抗腫瘍活性試験により、簡便に行うことを可能にした。本手法により、BDsにおける官能基の位置や向きの一つの違いが毒性に影響を及ぼすことを見出した。・ステロイド環のAB 環がtrans 縮環で、11位にアルファーの位置で水酸基が結合した化合物の合成を検討している。当初の計画では不明であった分子の反応性［(1) 周辺の立体障害のため、鍵中間体1 の11 位-12 位アルケンの反応性が低い点、(2) 17 位の2-ピロンは還元条件に弱い点］が明らかとなった。そこで、当初の計画を変更したルートの採用、および新たな合成法の開発が必要となっている。
英文摘要
ヤマカガシ属ヘビが主食となる生物種を変える際、防御用の毒源もヒキガエルから陸棲ホタルへ移行し、餌由来のブファジエノライド（BDs）を防御物質として維持・再利用する現象を申請者らは明らかにした。この発見を基盤にして、ヤマカガシの①食性変化、②毒源の移行・蓄積に関わる因子、③BDsの生態的機能を化学、生化学、行動の視点から比較・解析し、食性進化のメカニズムを解明することが本研究の目的である。・ヤマカガシに対する BDsの給餌実験により、ヤマカガシ体内における BDsの変換反応を確認できる系を確立した。これにより、日本のヒキガエルの普遍的成分、bufalin がヤマカガシの体内で化学変換され、頸腺に蓄積されることを実験的に証明した。・ヤマカガシから、ゲノム DNA を外注可能なクオリティで抽出する方法を確立し、ゲノムのアセンブリおよび繰り返し配列の推定まで終え、ゲノムサイズが4.03 Gbという結果を得た。・BDsの標品や、ヤマカガシ頸腺液のメタノール粗抽出物の毒性測定を、ヒトがん細胞に対する抗腫瘍活性試験により、簡便に行うことを可能にした。本手法により、BDsにおける官能基の位置や向きの一つの違いが毒性に影響を及ぼすことを見出した。・ステロイド環のAB 環がtrans 縮環で、11位にアルファーの位置で水酸基が結合した化合物の合成を検討している。当初の計画では不明であった分子の反応性［(1) 周辺の立体障害のため、鍵中間体1 の11 位-12 位アルケンの反応性が低い点、(2) 17 位の2-ピロンは還元条件に弱い点］が明らかとなった。そこで、当初の計画を変更したルートの採用、および新たな合成法の開発が必要となっている。
期刊论文(14)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
New Insights Into Dietary Toxin Metabolism: Diversity in the Ability of the Natricine Snake Rhabdophis tigrinus to Convert Toad-Derived Bufadienolides
对膳食毒素代谢的新见解：Natricine 蛇 Rhabdophis tigrinus 转化蟾蜍衍生的蟾蜍二烯内酯的能力的多样性
DOI： 10.1007/s10886-021-01287-6
发表时间： 2021
期刊： Journal of Chemical Ecology
影响因子： 2.3
作者： [Inoue Takato, Nakata Ryu, Savitzky Alan H., Yoshinaga Naoko, Mori Akira, Mori Naoki]
通讯作者： Mori Naoki
ヤマカガシ (Rhabdophis tigrinus) におけるヒキガエル由来毒性ステロイド bufadienolide 変換能力の多様性
虎纹蟾蟾源有毒类固醇蟾蜍二烯内酯转化能力的多样性
DOI： --
发表时间： 2022
期刊：
影响因子： --
作者： [井上貴斗, 中田隆, Alan H. Savitzky, 吉永直子, 森哲, 森直樹]
通讯作者： 森直樹
ヤマカガシ属ヘビの保有する強心性ステロイド毒 (Bufadienolides) 組成の種間差
Ceramus 属蛇所具有的强心类固醇毒素（Bufadienolides）成分的种间差异
DOI： --
发表时间： 2022
期刊：
影响因子： --
作者： [井上綾, 井上貴斗, 森哲, 森直樹]
通讯作者： 森直樹
Utha State University(米国)
犹他州立大学（美国）
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 11 条
    野生コムギの生存戦略としての特異的休眠機構の解明と遺伝資源保全への応用
    • 批准号：
      23K26927
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $5.41万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      森 直樹
    • 依托单位：
      Kobe University
    継手の接着強化に向けた超音波共振処理法の研究
    • 批准号：
      23K03590
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $3.0万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      森 直樹
    • 依托单位：
      Osaka University
    野生コムギの生存戦略としての特異的休眠機構の解明と遺伝資源保全への応用
    • 批准号：
      23H02234
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $12.23万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      森 直樹
    • 依托单位：
      Kobe University
    Mosaicism of the JAK2 V617F mutation in MPN