Investigating the mechanism of yellow coloration in the koi carp

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ニシキゴイ（錦鯉）は日本発祥の大型観賞魚であり、海外においても富裕層を中心に人気を集めている。国内で生産される錦鯉の8割以上が海外に輸出されており、政府の輸出重点品目に指定されている。ニシキゴイの価値は大きさと形、色模様と色の鮮やかさで決まる。赤や黄色の元となる色素であるカロテノイドは、体内で生合成されないため餌から摂取される。このことから、餌にカロテノイドを含む原料を使用することによって、錦鯉の色を鮮やかにする工夫がこれまで行われてきた。しかしながら、ニシキゴイの皮膚に実際に蓄積されるカロテノイド成分や、体内にカロテノイドが吸収、変換、蓄積される過程はまだよくわかっていない。また、非カロテノイド系の色素であるプテリジンの合成経路に関する知見も少ない。そこで本研究では、赤模様をもつ紅白と黄色模様をもつ黄白という２つの品種に着目し、これらの品種の赤または黄色系の色素成分と、色素分子が代謝あるいは生成される過程を明らかにすることを目的とした。2022年度は紅白や黄白における赤／黄色系の色素について、鱗におけるカロテノイドの成分とカロテノイド代謝酵素遺伝子転写産物を分析した。その結果、黄白の黄色い色素の主成分がゼアキサンチン（カロテノイドの一種）であることを明らかにした。また、紅白の赤い色素の主成分は吸光スペクトルがアスタキサンチン（カロテノイドの一種）に似ているものの、分子量が異なる別の分子であることを明らかにした。さらにカロテノイド代謝酵素遺伝子について、紅白と黄白の鱗において異なるサブタイプ遺伝子が発現することを明らかにした。また、黄色の色素であるプテリジンについて、大正三色とマゴイの鱗におけるプテリジン合成酵素遺伝子の発現を調べた結果、この酵素の特定のサブタイプの遺伝子が色素合成に関わることが示唆された。