2018 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of the producing site for the alkenyl sex pheromone in moth.
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16K18823
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤井 毅 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (30730626)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ガ類性フェロモン生合成 / 炭化水素型性フェロモン / エノサイト / P450 / CYP4G |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、「部位」と「関わる酵素（遺伝子）」が現時点で共に不明なガ類の炭化水素型性フェロモンの生合成器官の実体を解明することを目指している。これまでに、アメリカシロヒトリの腹部トータルRNAの大規模シークエンスと、続くRT-PCRによる組織発現解析より炭化水素性フェロモン生合成に関する候補となるHc_Cyp4G77を見出し、同遺伝子が真皮細胞で特異的に発現する事がin situハイブリダイゼーションにより実証された。次に、この目的遺伝子を昆虫細胞で発現させ酵素機能を解析した。まず、長鎖脂肪酸を基質として試験したが、該当する炭化水素は検出されなかった。次に長鎖脂肪族アルデヒドの炭化水素を基質として試験を行なった結果、炭化水素への変換を認めたが変換効率が最大で数パーセントと低かった。この結果より、炭化水素型性フェロモンは多くの昆虫のクチクラ炭化水素の形成と同様に、脂肪酸から中間体アルデヒドを経由する二段階反応であると思われた。
この仮説の確度を上げるためにHc_cyp4g77遺伝子の二本鎖RNAをオフターゲットを留意して遺伝子内の3か所でデザインし(dsRNA1-3)、二本鎖GFP処理区を陰性対照区としてRNAi法による機能解析を行なった。この結果として、dsRNA1処理区では主成分のフェロモン量が対照区と比べ19.2%まで低下した。dsRNA2とdsRNA3処理区では、対照区と比べてフェロモン量に有意差が無かったが昆虫細胞発現試験の結果と合わせて、アメリカシロヒトリの炭化水素型性フェロモンは真皮細胞においてHc_CYP4G77により、脂肪族アルデヒドより炭化水素に変換され生合成されることが示唆された。
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