フグは無毒のフグ毒の匂いを嗅ぐことが出来る！

卒業生の野口くん、松谷くん、そして現在D3の鈴木くんが関わった、生物有機化学研究室の西川先生たちとの共同研究による論文がScientific Reports誌にて公開されました。

Noguchi, Y., Suzuki, T., Matsutani, K., Sakakibara, R., Nakahigashi, R., Adachi, M., Nishikawa, T., & Abe, H. (2022) An Almost nontoxic tetrodotoxin analog, 5,6,11-trideoxytetrodotoxin, as an olfactory chemoattractant for the grass puffer, Scientific Reports, 12: 15087.

この論文ではフグ毒テトロドトキシン（TTX）の類縁体の一つである5,6,11-トリデオキシTTX（TDT）が、有毒フグを誘引する匂いとして働くことを発見しました。

有毒フグが持っているTTXは有毒フグ自身の体内で合成されるのではなく，元々は細菌が作り出したTTXを様々な生物が食べる事で最終的にフグに生体濃縮されることが知られています。これまでクサフグやトラフグを使った研究から、TTXはフグを誘引するフェロモン様物質として働くことが報告されていました。しかし本研究では、クサフグがTTXそのものではなく、体内にTTXとともに大量に保有しているTDTという無毒のTTX類縁体を「嗅ぐ」ことができ、この分子に誘引されることを発見しました。

TDTは、フグなどのTTX保有生物の体内にTTXとともに大量に蓄積されていることが報告されていましたが、TTX に比べて神経や筋肉に存在するナトリウムチャネルの働きを抑える力が弱く(TTX の 1/3000 以下)、ほとんど無毒であるとみなされています。TDTがフグの体内になぜ蓄積されているのか、これまで謎に包まれていましたが、本研究で、このTDTの生物機能をはじめて明らかにしました。

クサフグは5~7月の満月~新月の夕刻に特定の場所に集まって集団産卵することで有名ですが、そこでクサフグの雄は、雌の卵巣にTTXと一緒に蓄積されてお尻から漏れ出てくるTDTの匂いに惹きつけられているのかもしれません＞これまで猛毒の TTX が担っていると考えられていた誘引機能を、実は無毒の TDT が担っていたという従来の定説を覆す新発見です。

また有毒フグは貝やヒラムシ(扁形動物)、甲殻類などをエサとして食べますが、これらの動物にはTTX・TDTの両方を含む種が多く存在します。最近の研究によって、クサフグの消化管内からTTXを含有するヒラムシや他の有毒フグの卵が見つかっていることから、フグはTDTを“餌の匂い”として認識し、結果としてTTXを含むエサを積極的に摂取することで毒をもつようになるのではないかとも考えられます。

詳細は以下にあるプレスリリースを御覧ください。

新発見!フグは無毒のフグ毒の「匂い」を嗅ぐことが出来る (名古屋大学研究成果発信サイト)

Grass puffer fish communicate with each other using a non-toxic version of their deadly toxin (From NU Research Information)

（コッソリ話）
実は今回の研究で私がうれしかったことの一つに，材料と方法のところで，

The test aquarium was covered with a black curtain and illuminated by an infrared LED-array illuminator (940 nm, ca. 2 W; AE-LED56V2, Akizuki Denshi Tsusho Co., Tokyo, Japan) so that the experimenter was invisible to the fish.

と書くことができたことがありました。電気回路の自作，大好きで，秋月電子の部品をいろんなところで使ってきましたが，秋月電子のオリジナルキットをそのまま論文内で使用したと書いたのはこれが初めてです。この赤外線LEDによる投光器キット，内在性光学信号による脳活動イメージングを行う研究者の間でも定番製品のようで，けっこういろんな所で使われていることを後に聞きました。実験系自作が大好きな電気生理学者のココロをくすぐる製品をいつもありがとうございます。