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 21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

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

　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、レチノイドX受容体関与説の高度化を図る。今年度は、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
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．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
2.1 イボニシから単離・精製された神経ペプチドがインポセックスに及ぼす影響の評価
2.2 有機スズ曝露個体における神経ペプチドの空間的分布の変化に関する検討
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
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）