加藤研究室

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魚から見えてくる、環境に適応するしくみ。

加藤研究室は、魚類を中心とする多様な動物が、環境の変化にどう適応して体内の恒常性を保っているのかを研究しています。
鍵をにぎるのは、腎臓や消化管、エラにある上皮の輸送システムです。
上皮細胞は水やイオン、栄養分の出入りを細かく調節していて、その基本のしくみは魚からヒトまで広く共通しています。
ゲノムの情報や遺伝子の発現データから仮説を立て、分子細胞生物学や電気生理学などの手法で確かめています。

Research研究课题

魚類を中心とする多様な動物を対象に、生物がどのように環境の変化へ適応し、体内の恒常性を保っているのかを研究しています。腎臓や腸、エラの上皮細胞にある膜輸送体に着目し、その遺伝子の構成や発現、電気生理学的な性質、細胞の中での場所、進化を種のあいだで比べています。

※示意图

海水魚の腎臓からのイオン排出↗

海水魚は体液の約3倍の浸透圧の海水にすむため、海水を飲み、余分な塩分を外へ出しています。フグの腎臓で、マグネシウムや硫酸イオン、カルシウムを尿へ排出する膜輸送体を見つけ、その性質を調べています。

※示意图

淡水魚の塩分吸収と水の排出↗

淡水魚は塩分のうすい水にすむため、うすい尿を出して水を捨て、わずかな塩分をエラから吸収します。エラの塩類細胞にあるSlc9a3などの輸送活性を測り、濃度勾配に逆らって塩分を取り込むしくみを調べています。

※示意图

酸を運び込む新しい輸送体↗

細胞は酸を外へ出す輸送体をいくつも持っています。ところがショウジョウバエのSlc9b1には、水素イオンと塩化物イオンを一緒に運ぶ予想外の活性が見つかり、逆に細胞へ酸を運び込む働きをする可能性が出てきました。

※示意图

うきぶくろに気体をためるしくみ↗

多くの魚は鰾に気体をためて浮力を保っています。フグの鰾で、乳酸やグルコースを運ぶ輸送体と糖新生の酵素がどこにあるかを調べ、血液を局所的に酸性にして酸素を放出させるしくみに迫っています。

Voices学长学姐的评价

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