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有機スズによる腹足類のインポセックス誘導:レチノイドX受容体関与説の高度化(平成 22年度)
Induction mechanism of imposex caused by organotin compounds in gastropod molluscs: elucidation of interaction between the retinoid X receptor and other possible factors

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
0911CD007
開始/終了年度
2009~2011年
キーワード(日本語)
インポセックス,有機スズ化合物,レチノイドX受容体,神経ペプチド,ステロイド
キーワード(英語)
IMPOSEX, ORGANOTIN COMPOUNDS, RETINOID X RECEPTOR, NEUROPEPTIDES, STEROIDS

研究概要

 ごく低濃度の有機スズ(TBT及びTPT)化合物によって腹足類(特に、前鰓類)に特異的に惹起されるインポセックス現象の誘導機構について、アロマターゼ阻害説等の4つの仮説が提起されてきた。しかし、これら既存の4仮説には、野外での観察結果や室内実験の結果にいくつもの矛盾がある。研究代表者らがイボニシを用いて得た知見から、インポセックス現象の誘導及び増進には核内受容体の一種・RXRが深く関与している可能性がきわめて高いことが明らかとなり、既に論文を公表してきた。
 本研究では、RXRを中心に据えた、より詳細なインポセックス誘導機構の解析を進める。同時に、いくつもの矛盾点があるにもかかわらず、前鰓類の種差ゆえであるとの主張が欧米で根強くなされている既存の4仮説の妥当性の検証も行う。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

 ごく低濃度の有機スズ(TBT及びTPT)化合物によって腹足類(特に、前鰓類)に特異的に惹起されるインポセックスは、有機スズによる海洋汚染が原因で世界中の腹足類が被った“被害”として広く知られている。一方、インポセックスは生物学的にきわめて興味深い現象である。現在までに、有機スズによる腹足類のインポセックス誘導機構について、世界の研究者から4つの仮説が提起されてきたが、研究代表者らがイボニシを用いてこれまでに得た知見から、インポセックス現象の誘導及び増進には核内受容体の一種・RXRが深く関与している可能性がきわめて高いことが明らかとなったため、2004年に第5の仮説・RXR関与説を提起した。それゆえ、RXRを中心に据えて、より詳細なインポセックス誘導機構の解析が必要である。これは、腹足類、とりわけ前鰓類の性分化や生殖器官形成などに関するRXRを介したメカニズムの解明に有用であるとともに、前鰓類における性ホルモンが何であるかなどの基礎生物学の知見の充実にも貢献するであろう。
 一方、既存のインポセックス誘導機構仮説(アンドロゲンや神経ペプチドが関与するとしたアロマターゼ阻害説、APGWamide関与説など)は、野外での観察結果や室内実験の結果にいくつもの矛盾を有しているにも拘らず、前鰓類の種差ゆえであると欧米では今なお主張されており、それらの妥当性の検証も必要である。
 したがって、本研究では前鰓類におけるRXRを介したインポセックスの誘導、すなわち、ペニスと輸精管の分化、形成及び発達に関する詳細な機構解析を中心としつつ、神経ペプチドとステロイドのインポセックス誘導機構への関与についての検証も進めることとし、以下の諸課題に取り組む。
1.イボニシRXRに関する生物学的特徴と、ペニス及び輸精管の分化・成長・形態形成との関係解析
2.神経ペプチドがインポセックスに及ぼす影響と、神経細胞の成長・増殖へのRXRの関与に関する検討
3.前鰓類におけるステロイドの存在とその機能に関する検討

今年度の研究概要

 今年度は、昨年度に引き続き、以下の研究を実施する。
1.イボニシRXRに関する生物学的特徴と、ペニス及び輸精管の分化・成長・形態形成との関係解析
1.1 RXRサブタイプ及びその他の核内受容体の探索
1.2 ペニス及び輸精管の分化・成長・形態形成等に関与する遺伝子の探索
2.有機スズ及びレチノイン酸と神経ペプチドの発現調節、神経細胞の形態・機能変化との関連に関する検討
2.1有機スズ曝露による神経ペプチドの発現変化の解析
2.2 培養神経細胞を用いた神経ペプチド発現調節におけるRXRの関与の解析
2.3 二次的ペニス形成におけるペニス神経の形態と機能の変化
3.前鰓類におけるステロイドの存在とその機能に関する検討
3.1 アンドロゲンがインポセックスに及ぼす影響の再評価
3.2 前鰓類の生殖巣及び消化腺組織におけるステロイド産生細胞の探索

備考

太田康彦(鳥取大学農学部)、井口泰泉(自然科学研究機構・岡崎統合バイオサイエンスセンター)、森下文浩(広島大学理学部)

関連する研究課題
  • 0 : 環境リスク研究センターにおける研究活動

課題代表者

堀口 敏宏

  • 環境リスク・健康研究センター
    生態系影響評価研究室
  • 室長
  • 博士(農学)
  • 水産学,生物学,解剖学
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担当者