昆虫の体色多形性制御とプロフェノールオキシダーゼ活性化機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12460026
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 木口 憲爾 信州大学, 繊維学部, 教授 (50262697)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芦田 正明 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50012422) ; 梶浦 善太 信州大学, 繊維学部, 助教授 (10224403) ; 白井 孝治 信州大学, 繊維学部, 助手 (00293499) ; 小林 正彦 東京大学, 農学部, 教授 (60162020)
• Keywords: カイコ / エビガラスズメ / フェノールオキシダーゼ / 体色変 / 相変異 / クチクラ / アルビノ

Research Abstract

本年度はエビガラスズメの体色変化の制御メカニズムを解明する第一歩として、黒色化と平行して消失する色素タンパク質成分の単離とその性質の決定を中心に研究を行った。
まず、青色色素成分であるインセクトシアニンINSに着目した。エビガラスズメ体液INSについてはこれまでに精製され報告されている(Saito and Shimoda, 1997)。しがしながら、タバコスズメガ(Manduca sexta)などでは体液にメインに存在するINSと真皮細胞中のINSが異なることが報告されている。また真皮細胞および体液中にはマイナーな成分も存在する。そこでIビガラスズヌ緑色幼虫の真皮細胞からINSを精製し、その性質を調べた。その結果、真皮細胞中のINSの体液INSとの違いは見出せず、同じである可能性が高いと考えられる。またマイナー成分(INS-2)に関しても精製し性質を調べたが、等電点以外に調べた範囲では違いが無かった。もし体液中のINSが真皮細胞で合成されるのあれば、真皮細胞中の蓄積と体液中への分泌という相反することが起こっていると考えられ、黒色化に伴い真皮細胞中のほとんどのINSが消失することも考慮にいれると、その合成、蓄積、分泌のメカニズムと制御機構は極めて興味深い。
次に黄色色素結合タンパク質複合体(eCBP)について調査した。eCBPを精製しその性質を調べた。アポタンパク質の分子量は約28,000であった。結合している色素成分はカロチノイドの一種、ルテインのみを含み、他の脂質やカロチノイドは検出されなかった。次に組織分布について調査したところ、真皮細胞の他に囲心細胞にも認められた。抗血清を作成し、真皮細胞に対し免疫組織化学的に細胞内局在を調べたところ、細胞質全体に存在し、核には存在しないことが明らかになった。N末端アミノ酸配列を調べたところ、タバコスズメガの真皮細胞の核に存在すると言われているjuvenjle hormone-binding protein(JP29)と高い相同性が認められた。そこで、現在eCBPの遺伝子をクローニングを試みている。JP29にはinterphotoreceptor retinoid-binding proteinやrhodopsinと相同性の高い部位が認められており、今後の研究の進展が期待される。
1)Saito H. and Shimoda M. (1997)Zool. Sci., 14, 777-783.
2)Palli S.R., et al. (1994)Proc. Natl. Acd. Sci. USA., 91, 6191-6195.