2018 Fiscal Year Annual Research Report
Cysteine-rich peptides as symbiotic strategic molecules common to plants and insects
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15K14899
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
内海 俊樹 鹿児島大学, 理工学域理学系, 教授 (20193881)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ブフネラ / アブラムシ / 共生 / システインリッチペプチド / マメ科植物 / 根粒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、アブラムシ体内の共生器官であるバクテリオサイトに特異的に存在するシステインリッチペプチド（BCR）が、細胞内共生細菌であるブフネラとの共生に必須かどうかを明らかにすることを目的としている。本研究では、ふたつのサブテーマを展開しており、本年度の実績は、次のとおりである。
１．BCRの生理活性の解明
エンドウヒゲナガアブラムシが保持する7種のBCRのうち、合成可能であった6種のBCRについて、大腸菌細胞に及ぼす影響をセルソーターと蛍光顕微鏡にて検討した。強い抗菌活性が検出されたBCR1, 3, 5, 8は、細胞膜の選択透過性を喪失させた。BCR2は、強い抗菌活性はないものの、細胞膜の選択透過性を喪失させた。BCR4は弱い抗菌活性を示したものの、細胞膜への影響は検出されなかった。また、BCR2, 3, 5, 8は、細胞分裂の阻害活性があるものと予想され、大腸菌細胞を伸張させた。BCRのこれらの特性は、根粒菌との共生に必須であるマメ科植物の根粒特異的システインリッチペプチドと同じであり、共生細菌の制御という機能を担っていることが強く示唆された。この成果は、論文発表した。
２．BCR が共生に必須な分子であることの証明の試み
RNAiによるBCR遺伝子の発現抑制を目的として、合成siRNAを人工飼料に混合してアブラムシに摂取させ、その効果を検討した。まず、アブラムシの飼育方法や給餌方法などを再検討し、生後３日以内のアブラムシに３日間siRNAを給餌した。その後、アブラムシからRNAを抽出し、BCR遺伝子の発現とブフネラの活性としてのdnaK遺伝子の発現を解析した。その結果、BCR3遺伝子の発現が抑制されていればdnaK遺伝子の転写活性が高いという相関が見られた。この結果も、BCR3が、バクテリオサイト内のブフネラを制御している可能性を示している。
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Research Products
(3 results)
