エビガラスズメフィブロインの量的・質的変動と下唇腺の進化

• Project/Area Number: 14760032
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 蚕糸・昆虫利用学
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 白井 孝治 信州大学, 繊維学部, 助手 (00293499)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000); Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2002: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: エビガラスズメ / 下唇腺 / フィブロイン / エクジステロイド / 発現調節 / カイコ / 絹糸腺 / ホルモン / 進化

Research Abstract

エビガラスズメの作るフィブロインの特徴的な点は幼虫期と蛹室形成期(カイコの吐糸期に相当)で構成タンパク質が変化することである。エビガラスズメは幼虫期と蛹室形成期で合成するシルクを切り替え、それぞれの目的に合ったシルクを生産すると考えられる。本年度はエビガラスズメのフィブロイン合成の制御機構を明らかにする一端として、下唇腺のタンパク質合成における20-ヒドロキシエクダイソン(20E)の影響を調査した。
まず、それぞれのステージにおける下唇腺の合成する成分を調査した結果、エビガラスズメ下唇腺では合成される内容物がステージにより変化することが確認された。
次に下唇腺のタンパク質合成と下唇腺ルーメンに存在するタンパク質の排除に対する20Eの影響を調査した。20Eは変態に関与する主要ホルモンである。終齢(5齢)day1およびday2の幼虫およびワンダリング期(day0)を用い20E投与の影響を調査したが、投与個体の下唇腺におけるタンパク質合成には対照区と比較して違いは認められなかった。投与するホルモンの濃度やステージを変化させて、実験を繰り返したが、20E投与の影響は確認できなかった。これらの結果は、少なくとも下唇腺のタンパク質合成や、すでに合成されルーメンに分泌されたタンパク質の排除に20Eは直接関与しないことを示唆する。
本研究でエビガラスズメにおけるフィブロイン合成や変態に伴う成分の変化に20Eは直接には影響しないことが示された。しかしながら、エクジステロイドは変態を制御する主要ホルモンであるため、今後は20E投与の影響を再度検討するとともに、もう一つの主要ホルモンである幼若ホルモンの影響についても検討することで、エビガラスズメにおけるフィブロイン合成と内容物の切り替わり機構の一端を明らかに出来ると期待される。