| Project/Area Number |
19J12272
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 39050:Insect science-related
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
松村 崇志 鹿児島大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | Drosophila / プロテアーゼ / 活性酸素種 / 個体死 / 昆虫 / 順応 / 活性酸素 / 生理生化学 |
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| Outline of Research at the Start |
順応は、低温、高温、乾燥などの様々なストレスを生物が生き延びるうえで重要な生理機能である。昆虫は環境変化に応じて素早く生理的な変化を誘導しストレス順応できる。アワヨトウにおいては、高温順応性獲得個体とそうでない個体の間で、体液中の活性酸素(ROS)濃度変動に顕著な差が生じることが明らかとなっている。この濃度差を生む要因を明らかにすることができれば、昆虫の順応性獲得のメカニズムは勿論、ストレスが昆虫の個体死を誘導するメカニズムにまで辿り着くことができるはずである。したがって、本研究の最終的目標は、昆虫の生と死を決める分子機構を解明することである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Phaedra1は、機能未同定のセリン型プロテアーゼである。RNAseq解析によって、致死的ストレスを受けた昆虫において、発現量が急増する遺伝子として同定した。私は、Phaedra1は、個体死の誘導に関わっている遺伝子であると考え、実験を進めてきた。本年度は、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)を用いて、このPhaedra1の機能を明らかにするべく、 (1)Phaedra1の局在、(2)活性酸素(ROS)によるPhaedra1の発現調節、(3)Phaedra1の生理機能、これら３つの実験を行った。
その結果、Phaedra1はキイロショウジョウバエの体中の組織で発現していたが、特に脂肪体と中腸において発現量が多かった。高温ストレス、或いはROSの一種である過酸化水素(H2O2)の投与により、Phaedra1の発現量が増加することを確認した。Phaedra1発現抑制の効果を、Gal4-UAS systemを用いて解析した結果、神経細胞特異的にPhaedra1を発現抑制した個体は、無処理の個体よりも高温耐性が増強するということが分かった。さらに、発現抑制することで、致死ストレス後の脳神経系における、カスパーゼの活性および細胞死数が減少する傾向が確認された。以上の結果から、Phaedra1が神経細胞死の誘導に関与しているという可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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