カイコから発見した概日時計遺伝子Bmclock, BmCry-α, -βの機能の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12460025
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 嶋田 透 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (20202111)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三田 和英 独立行政法人農業生物資源研究所, (研究職)サブグループリーダー (30159165)
• Keywords: カイコ / 概日時計 / 光周反応 / EST / ゲノム解析 / 転写因子 / 明暗周期 / ショウジョウバエ

Research Abstract

1.カイコゲノムからの新規時計関連遺伝子の探索
カイコのESTデータベースからショウジョウバエのtimeout(tim2)に遺伝子に相同な塩基配列を1個発見した。このcDNAの塩基配列を決定したところ、全長が2340塩基対であり、752アミノ酸残基をコードするORFが認められた。この遺伝子をBmtimeoutと命名した。また,6-4フォトリアーゼ/クリプトクロームファミリーに属する新規遺伝子を2個発見した。そのうちの一つ(遺伝子記号Bmphr6-4と命名)は1907塩基対からなるcDNAであり,501アミノ酸をコードする完全長のORFが認められた。もう一方の遺伝子(BmCry-γと命名)はゼブラフィッシュのCryptochrome2aに高い相同性を示したので,クリプトクロームとして機能している可能性がある。
2.cDNAマイクロアレイを用いたmRNAの日周リズムに関する研究
カイコ5齢幼虫の脂肪体から経時的にpoly(A)+RNAを調製し,約6000個のカイコcDNAを登載したcDNAマイクロアレイ(大手ら,未発表)を用いて,1日24時間のなかでmRNA量が周期的に変化する場合があるかどうか,解析した。その結果,11個の遺伝子にmRNAの日周リズムがあると判断された。特に多量に発現する遺伝子である30Kタンパク質遺伝子およびSP3遺伝子のmRNAは,それぞれ夕方と朝方にピークがあった。
3.光周性に関する遺伝学的解析
Bmper遺伝子がカイコの光周性に関与するか否かを検討する目的で,Bmperの連鎖地図へのマッピングを行った。その結果,BmperはZ染色体にマッピングされたが,光周性に強い影響をもつLm遺伝子座とは異なる座位を占めると推定された。一方,多化性品種輪月を用いた戻し交雑世代のDNAを多型マーカーで調査し,分散分析にかけた結果,輪月の光周性はZ染色体だけでなく常染色体の影響もあることがあきらかになった。

Research Products

• [Publications] Kazuhiro Okano, Toru Shimada, Kazuei Mita, Susumu Maeda: "comparative expressed-sequence-tag analysis of differential gene expression profiles in BmNPV-infected BmN cells"Virology. 282(2). 348-356 (2001)
• [Publications] Xia Zhao, Kazuei Mita, Toru Shimada, Kazuhiro Okano, Guo-Xing Quan, Eiji Kanke, Hideki Kawasaki: "Isolation and expression of an ecdysteroid-inducible neutral endopeptidase 24.11-like gene in wing discs of Bombyx mori"Insect Biochemistry and Molecular Biology. 31(12). 1213-1219 (2001)
• [Publications] Fumi Ohbayashi, Masataka G.Suzuki, Toru Shimada: "Sex determination in Bombyx mori"Current Science (Bangalore). special issue(印刷中). (2002)
• [Publications] 嶋田 透(2001): "ETSドメイン"生体の科学. 52巻5号. 377-378 (2000)