| Project/Area Number |
19658022
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Applied entomology
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
早川 洋一 Saga University, 農学部, 教授 (50164926)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2008
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
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| Keywords | 昆虫 / ドーパミン / ストレス / 固体死 / 脳 / ショウジョウバエ / 忌避物質 / CG14686 / 個体死 / 電気化学検出器 / シグナル伝達 / 血液 |
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| Research Abstract |
本研究では昆虫の生命力について次のような仮説を立てた。昆虫は外部環境からのストレスに比較的弱く、ある閾値以上のストレスに遭遇した場合には脳内でストレス応答性の特異的反応が進行し、大規模な神経細胞死によって最終的に個体死を招く。この作業仮説を分子レベルで証明するため、脳内細胞間でのストレス特異的情報伝達経路の解明を試みた。さらに、その過程で同定できるであろうストレス応答性遺伝子、また、脳内生理活性物質(特に、上記のカテコールアミン様物質は注目に値する-以後、“X因子"と呼ぶ)を種々の応用研究へ展開させるための基盤を確立することが本研究の目的であった。
ミールワーム幼虫に各種ストレス(高温、低温、酸化など)を与えたところ、全てのストレスで脳や血液中にドーパミンと性質の似た生体アミン様物質(X因子)の濃度上昇が確認できた。この物質は、幼虫の死亡率に相関があり、X因子濃度が約10ピコモル/brainに達すると24時間以内にほぼ全ての個体が死亡した。この物質を逆相系HPLCによって単離し、LC-MSMSによって構造解析をした結果、分子量213の有機化合物であることが判明した。フラグメント解析の結果、C_9H_<11>O_5Nという構造が予想され、現在、この一次構造の決定を急いでいる。
さらに、ショウジョウバエ幼虫に忌避物質による化学ストレスを与え、脳内発現遺伝子を解析した結果、CG14686という機能未同定遺伝子の発現上昇が明らかになった。この遺伝子は細胞膜一回貫通ドメインを有する膜タンパク質をコードしており、この遺伝子の発現抑制変異体では、種々のストレス下に顕著な生存率低下が観察された。
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