2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of nutrient checkpoint regulating insect metamorphosis
| Project/Area Number |
16K18579
|
|---|
| Research Institution | University of Shizuoka |
|---|
Principal Investigator |
大原 裕也 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (80771956)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | エクジソン / Critical weight / 前胸腺 / TOR / アミノ酸 / 核内倍加 / 脂肪細胞 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，昆虫の変態開始を決定づける栄養チェックポイントの実体に迫るべく，ショウジョウバエを用い遺伝学・栄養学的解析を行った．ショウジョウバエ幼虫はCritical weightと呼ばれる固有の体重に到達すると，その後の栄養状態によらずエクジソン産生を活性化させ，蛹へと変態する．この現象から，自身の成長・栄養状態を感知しエクジソン産生を活性化するか否かを決定するシステム（＝Critical weightチェックポイント）が幼虫個体に備わっていることが予想されるが，その分子実体は不明であった．本研究では，エクジソン産生組織である前胸腺がCritical weightチェックポイントが機能する場であると考え，前胸腺のエクジソン産生を制御する栄養シグナルと，栄養シグナルとエクジソン産生とを繋ぐ分子メカニズムの解明に取り組んだ．
H30年度は，Critical weightチェックポイントを担うキナーゼ・Target of rapamycin（TOR）に作用する栄養シグナルを明らかにするために，栄養学的研究を行った．その結果，アミノ酸摂取はCWへの到達ならびにエクジソン産生に必須であることが確認できた．さらに，脂肪細胞に発現する栄養依存的な発育制御因子をRNAiスクリーニングにより探索し，Heat shock protein 90（Hsp90）が個体発育に必須であることを見出した．Hsp90はアミノ酸摂取に応答して発現が上昇し，アディポカイン群の遺伝子発現を上昇させ，個体の発育を促進する事を見出した．以上の結果は，アミノ酸摂取により脂肪細胞のHsp90の発現が上昇し，脂肪細胞からのアディポカインの産生が促進され，それらが前胸腺のTORの活性を上昇させる可能性を示唆している．
|
