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有毒ヒラムシを用いたフグ毒テトロドトキシン産生・蓄積関連遺伝子の探索

利用毒牙鲆寻找与河豚毒素河豚毒素产生和积累相关的基因

基本信息

批准号：
22KJ0783
负责人：
米澤遼
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0783/
关键词：
テトロドトキシンヒラムシオミクス解析免疫染色

项目摘要

ツノヒラムシ属のヒラムシ体内において、ヒラムシ単独もしくは共生細菌と連携して TTX が合成されていると考えられる。本研究では、これまで着目されていなかったヒラムシ類を用いて、TTX生合成機構の解明を最終目標に掲げて推進している。当該年度は、本研究目標の完遂に向けて、ヒラムシ体内のTTX生産における細菌の寄与の有無およびヒラムシ体内におけるTTXの局在の解明を目指した。まずヒラムシ体内におけるTTXの生産の可否、細菌の関与の有無を調べるため、抗生物質添加区・抗生物質非添加区・飼育開始前区の3試験区を用意して試験し、TTXの保有量をLC-MS/MS分析で比較した。その結果、TTXはヒラムシ体内で生産され、その生産にはある特定の細菌群が関与することが強く示唆された。また、TTX生産に関わる細菌群の候補を見出すため、アンプリコンメタゲノム解析を実施したところ、過去にTTX生産菌として報告されている分類群を含む 5属の細菌が候補となった。ヒラムシ体内に高濃度のTTXが見出されることは明らかであったが、咽頭と卵巣を除く組織における詳細な局在は不明であった。本研究では、LC-MS/MS分析と抗TTX抗体を用いた免疫染色を併用し、多角的にTTXの局在を調べた。その結果、免疫組織化学染色では卵巣と基底膜でTTXの強いシグナルが得られ、他の多くの組織/臓器でもTTXのシグナルが得られた。一方、脳、貯精嚢および交接器ではシグナルは認められなかった。これらの結果は、免疫組織化学染色とLC-MS/MS分析を併用することで、基底膜に高濃度のTTXが蓄積されていること、咽頭部から分岐腸までの多くの組織・器官を占める柔組織にTTXが蓄積されていること、交接器などにはTTXを蓄積しないことを示す。これらの知見は、これまで不明であったヒラムシにおけるTTXの生合成機構解明に貢献するものと期待される。

In the case of bacteria, bacteria and TTX, they are isolated from the body. This research aims to use the prototype model to reveal and advance the ultimate goal of understanding the TTX biosynthesis mechanism. When this year, the goal of this study was achieved, the presence and absence of TTX in bacteria and in vivo were identified. 3 test areas for TTX production in vivo, regulation of bacteria, antibiotic addition area, antibiotic non-addition area, pre-incubation area, TTX retention by LC-MS/MS analysis As a result, TTX is produced in vivo, and its production is related to specific bacterial groups. The candidate of TTX producing bacteria group was identified, analyzed and reported. The candidate of TTX producing bacteria group included 5 genera. High concentrations of TTX in the body are seen in the tissue. In this study, LC-MS/MS analysis of TTX antibodies was carried out using immunostaining and multi-angle TTX analysis. Immunohistochemical staining was used to detect TTX in the basement membrane and other tissues. A square, a square, a square The results showed that TTX accumulated in high concentrations in basement membrane, pharynx and head, and many tissues and organs in soft tissues, and TTX accumulated in connective organs. This knowledge is unknown, and TTX's production and synthesis mechanism is expected to contribute.