2016 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of insect solute transporters in the liposome system with various phospholipids
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15K07795
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
東 政明 鳥取大学, 農学部, 教授 (20175871)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
泉 洋平 島根大学, 生物資源科学部, 准教授 (10457210)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 幼虫休眠 / グリセロール / 水分保持 / アクアポリン / 昆虫気管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫の休眠研究は、20世紀の間に様々な現象が把握され、個別の昆虫種における様々な適応現象としてリポートされてきた。休眠昆虫に共通する一つの事実として，グリセロールを血液や細胞内に高濃度に蓄積することがあげられる。休眠昆虫ではグリセロールをどのようにして細胞や組織で配分あるいは偏在させているか，その動態を水やグリセロールを輸送する原形質膜のタンパク質であるアクアポリンから調査した。
実験材料としては，幼虫休眠の際にグリセロールを高濃度（～0.3 M）に蓄積するニカメイガ幼虫を使用した。ニカメイガ幼虫で，水選択的なアクアポリンのサブタイプ（DRIP）が，幼虫の気管系で強く発現していた。蚊（Aedes aegypti）の成虫でも同じ DRIP サブタイプが気管に分布することが既に報告されていたが（2000年），その生理的意義や役割について、充分に明確な説明がなされていなかった。ニカメイガ幼虫で，気管での発現は，非休眠幼虫が秋～冬へ向けて低温下に曝され休眠化するのに伴い，そのタンパク質としての量は増加傾向が認められた。気管組織は幼虫の頭部から尾部まで全身に分布しているので，この気管を介した水分保持機能に関与していると推定された。
当初，申請計画にも記載し，ニカメイガ幼虫での存在を期待予想していたグリセロールをも輸送するサブタイプ（アクアグリセロポリン：GLP）の存否について，目下明確な結果を得ていない。ニカメイガの推定 GLP が，幼虫のどの組織に多く存在するかについて，充分なデータを得るまでには至らず、これは最終年度での課題として残された。また，アクアポリンが少なくとも気管系に分布することが判明したので，気管細胞の膜脂質を分析することによって，アクアポリンなどの膜タンパク質との関係性をさらに調査することも，当該申請課題の重要項目と考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
休眠昆虫の水分保持に関わる膜タンパク質として、アクアポリンを特定することには成功したが、その昆虫細胞を組み立てている膜脂質についての解析までには至っておらず，当初の申請計画の中の中心部分については，まだ，充分に取り組めていない状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度を向かえるので，２年間の経過を踏まえた以下の計画を予定している。実験過程で，別の幼虫休眠昆虫として，オオムラサキ幼虫を新たな実験系として採用する予定である。
（１）ニカメイガ幼虫の気管系の DRIP サブタイプの特徴付けと気管細胞での原形質膜分布の証明
（２）ニカメイガ幼虫にあるとされるアクアグリセロポリンの探索と同定
（３）オオムラサキ休眠幼虫は，グリセロール蓄積タイプではなく，トレハロース蓄積タイプであるが，その休眠幼虫におけるアクアポリンの探索と低温馴化過程でのアクアポリン発現における変動の追跡
（４）気管細胞での膜脂質の特徴付け
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| Causes of Carryover |
小額であるが，数万円程度の未使用分があった。平成28年度末が近づき，大学の経理上の日程との関係で，繰り越しとしたい。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
数万円であるので，試薬やガラス器具類，プラスチック製の消耗品類での使途を計画している。
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