ショウジョウバエ温度センサーTRPチャネルの環境への適応進化と種分化における機能

• Project Area: Molecular interaction and modal shift of cellular sensors
• Project/Area Number: 21026014
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 門脇 辰彦 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 准教授 (90313973)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2010: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2009: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: ショウジョウバエ / 温度センサーTRPチャネル / 環境 / 適応進化 / 種分化

Research Abstract

33-34℃を嗜好するDrosophila mojavensisと25-26℃を嗜好するD.melanogasterで発現するTRPAl mRNAを比較すると、種特異的な選択的スプライシングによりD.mojavensisに特異的なmRNAが存在することが分かった。したがって、D.melanogasterには2種(RCとRD)、D.mojavensisには3種(RC、RD、およびShort)のTRPAlタンパク質が存在する。この5種類のチャネルの活性を解析した結果、全てのチャネルが温度上昇により活性化すること、また両種共にRCの活性化電流が最も大きいことが明らかとなった。高温を嗜好するD.mojavensisの3種類のTRPAlチャネルをD.melanogasterのtrpAl変異体に導入すると、その嗜好温度は高温側にシフトする。すなわち、ショウジョウバエの温度走性行動はTRPAlの種間変異に依存すると言える。しかし、D.melanogasterとD.mojavensis由来のTRPAl (RC)チャネルを比較すると、その活性化温度閾値に大きな違いは見出されず、TRPAlが直接温度センサーとして機能している可能性は低い。次に、ショウジョウバエ各種の嗜好温度選択と代謝速度との関連性について解析したが、D.melanogaster幼虫と異なり、成虫では明確な関連性は存在しないことを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Honey bee thermal/chemical sensor, AmHsTRPA, reveals neofunctionalization and loss of Transient Receptor Potential channel genes. (2010)
  • Author(s): Kohno K, Sokabe T, Tominaga M, Kadowaki T.
  • Journal Title: J.Neurosci. Volume: 30 Pages: 12219-12229
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 世界におけるミツバチの現状と減少要因 (2010)
  • Author(s): 門脇辰彦
  • Journal Title: 化学と生物 Volume: 48 Pages: 577-582
  • NAID: 10026547315
• [Journal Article] Functional and evolutionary insights from the genomes of three parasitoid Nasonia species. (2010)
  • Author(s): The Nasonia Genome Working Group (includes Kadowaki T).
  • Journal Title: Science Volume: 327 Pages: 343-348
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Specific retention of the protostome-specific PsGEF may parallel with the evolution of mushroom bodies in insect and lophotrochozoan brains. (2009)
  • Author(s): Higuchi N, Kohno K, Kadowaki T
  • Journal Title: BMC Biol. Volume: 7 Pages: 21-21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evolutionary conservation and changes in insect TRP channels. (2009)
  • Author(s): Matsuura H, Sokabe T, Kohno K, Tominaga M, Kadowaki T.
  • Journal Title: BMC Evol. Biol. Volume: 9 Pages: 228-228
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 国内蜂群におけるアカリンダニ類と各種病原体の浸潤 (2011)
  • Author(s): 門脇辰彦
  • Organizer: 第32回ミツバチ科学研究会
  • Place of Presentation: 玉川大学(東京都)
  • Year and Date: 2011-01-09
• [Presentation] 日本のミツバチにおける寄生虫と各種病原体の浸潤 (2010)
  • Author(s): 門脇辰彦
  • Organizer: 第1回岐阜薬科大学機能性健康食品(蜂産品)研究講演会
  • Place of Presentation: 岐阜薬科大学(岐阜県)
  • Year and Date: 2010-12-04
• [Presentation] Prevalence of pathogens and tracheal mite in honey bees in Japan. (2010)
  • Author(s): Toki T, Kojima Y, Morimoto T, Yoshiyama M, Kimura K, Kadowaki T
  • Organizer: EURBEE 2010 : 4th EUROPEAN CONFERENCE OF APIDOLOGY.
  • Place of Presentation: Ankara, Turkey
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] Honey bee thermal/chemical sensor, AmHsTRPA, reveals neofunctionalization and loss of TRP channel genes. (2010)
  • Author(s): Kohno K, Sokabe T, Tominaga M, Kadowaki T
  • Organizer: EURBEE 2010 : 4th EUROPEAN CONFERENCE OF APIDOLOGY.
  • Place of Presentation: Ankara, Turkey
  • Year and Date: 2010-09-07
• [Presentation] マウスmMahya結合タンパク質の同定 (2010)
  • Author(s): 浅黄将吾、竹原一起、鈴木惇史、山本敏之、市川直哉、門脇辰彦
  • Organizer: 第33回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] ミツバチの重複TRPチャネル遺伝子AmHsTRPAの機能と進化 (2010)
  • Author(s): 河野景吾、曽我部隆彰、富永真琴、門脇辰彦
  • Organizer: 第12回日本進化学会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京都)
  • Year and Date: 2010-08-03
• [Presentation] ミツバチの温度応答性TRPチャネルAmHsTRPAの同定と機能解析 (2009)
  • Author(s): 河野景吾、曽我部隆彰、富永真琴、門脇辰彦
  • Organizer: 日本動物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] HVS遺伝子mMahya-1/2 KOマウスの表現型解析 (2009)
  • Author(s): 浅黄将吾、竹原一起、鈴木惇史、山本敏之、市川直哉、門脇辰彦
  • Organizer: 第32回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Honey bee Genome, Sensory system, and Disease. (2009)
  • Author(s): Tatsuhiko Kadowaki
  • Organizer: International Symposium 2009 for Healthcare
  • Place of Presentation: Woosuk University, Korea
  • Year and Date: 2009-06-05
• [Patent(Industrial Property Rights)] アカラピス属ダニの検出法 (2010)
  • Inventor(s): 門脇辰彦
  • Industrial Property Rights Holder: 名古屋大学
  • Industrial Property Number: 2010-148480
  • Filing Date: 2010-06-30