魚類の淡水・海水適応を担う膜輸送体のホルモンによる制御機構の解明
【研究分野】水圏生命科学
【研究キーワード】
魚類生理学 / イオントランスポーター / ホルモン受容体 / 輸送上皮細胞 / 淡水・海水適応 / アクアポリン / イオン輸送体 / 淡水魚 / 海水魚 / 腎臓 / エラ / 受容体 / 細胞内シグナル伝達 / 電気生理学
【研究成果の概要】
真骨魚のエラ，腸，腎臓の輸送上皮細胞に発現する様々な膜輸送体の同定により，淡水・海水順応における水電解質代謝を分子レベルで説明できるようになりつつある。エラ，腸，腎臓の機能は様々なホルモンにより制御されるが，ホルモンによる膜輸送体の制御機構の多くは明らかでない。我々はアフリカツメガエル卵母細胞に発現させた膜輸送体を電気生理学的に測定するシステムを用い，膜輸送体の活性制御機構を解析した。トラフグ腎臓の発現解析の結果，腎臓に発現するホルモン受容体を同定した。また，集合管に発現する水チャネルとカリウムチャネルを同定し，海水魚腎臓による水再吸収を担う新たなメカニズムを見出した。
【研究の社会的意義】
集合管は腎尿細管の最終部位として出口に位置し，膀胱へと流出する尿の組成を最終的に調節する重要な部位である。海水魚において集合管は活発に水とNaClを再吸収して尿量を減少させ，2価イオンを濃縮させた等張尿の産生と2価イオン排出に寄与する。一方，淡水魚集合管はNaClのみを活発に再吸収する一方で水は再吸収せず，その結果，多量の低張尿を産生し水排出に寄与する。すなわち，集合管を介した水再吸収制御は淡水・海水順応に極めて重要であるが，その分子機構は明らかでなかった。本研究により，海水魚の集合管に発現して尿量を制御する新たなメカニズムが明らかとなり，魚類生理学の発展に大きく寄与できるものと期待される。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)