2017 Fiscal Year Annual Research 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 | アクアポリン / アクアグリセロポリン / グリセロール / 幼虫休眠 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
凍結や低温障害・乾燥障害を避けるために，動物は組織の脂質含量を増大させることによって，様々な障害を回避している。脂質の一部は細胞膜の構成成分であり，その細胞膜脂質に支えられている膜上の溶質輸送系（トランスポーター）がカギになっている。休眠昆虫ではグリセロールを蓄積するケースが多い。幼虫越冬するニカメイガは，血液に0.2～0.3 M のグリセロールを蓄積し，細胞内外の水やグリセロールの再配分が行われることによって，長期の低温下に耐えると理解されている。動物細胞でアクアポリン（AQP）は，水分子の選択的通過路であるだけでなく，グリセロールも輸送可能なAQPの分子種（アクアグリセロポリン: GLP）も存在する。標記課題の溶質輸送系（トランスポーター）の重要な一つとして，幼虫休眠するニカメイガを使って休眠相で機能するAQPを調査した。
昆虫AQPファミリーはゲノム上で数種類に分かれるが，細胞機能に関連するものは原形質膜タンパク質として発現し，(i)排泄系に分布する水選択的なタイプ，(ii)消化系に多いGLPタイプである。ニカメイガ幼虫において，(i) は後腸だけでなく体内各組織へ走行する気管系で顕著に検出された昨年度の結果から，ガス交換に働く組織での特異的な機能が示唆された。(ii) については，ニカメイガ幼虫でもカイコ幼虫と同様にマルピーギ管と中腸で確認した。(i) について，幼虫休眠のプロセスにおいて遺伝子発現の変動を調べたところ，冬期に向かって増強される傾向であった。一方，(ii) については非休眠相→休眠相への転換において，脂肪体から血液中へのグリセロール放出プロセスに機能するGLPの発動や切替を推定したが，脂肪体自体での存在を示唆する実験結果は得られなかった。当該研究の目指すところであるリポソームへ再構成する候補分子としての特定を目指したが今後の課題として残った。
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