2019 Fiscal Year Annual Research Report
An impact of evolution of the intestinal symbioses to the host insects:interdisciplinary approaches with micro-metabolomic and genomic analyses
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17H01510
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
徳田 岳 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (90322750)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木原 久美子 熊本高等専門学校, 拠点化プロジェクト系地域協働プロジェクトグループ, 准教授 (50622916)
北出 理 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (80302321)
福田 真嗣 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任教授 (80435677)
本郷 裕一 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 昆虫 / 寄生・共生 / 木質代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は当初の計画に従い、キゴキブリ後腸内代謝産物について追加解析を行ったことに加え、韓国産キゴキブリ（Cryptocercus kyebangensis）の後腸内原生生物をマイクロマニピュレーターを用いて単離し、CE-TOFMSによる代謝産物量の測定を実施した。その結果、韓国産キゴキブリにおいては後腸全体からは271代謝産物が検出されたのに対し、解析に用いた3属3種（Trichonympha, EucononymphaおよびBarbulanympha）の原生生物からはそのうちの約25％にあたる合計66代謝産物が検出された。このうちアスパラギンやトリプトファンなど一部のアミノ酸については、ほとんどのサンプルから検出されなかった。このことから解析に用いた原生生物細胞において、比較的検出の容易なアミノ酸と検出の難しいアミノ酸とに大別できることが示唆された。得られた定量データを主成分分析によって解析した結果、サンプル内のデータのばらつきが大きく、各原生生物間で検出される代謝産物の種類と量については明確な結果の差異は認められなかった。データのばらつきに影響を与えた要因についてさらに検討したところ、解析に用いた原生生物の細胞数が結果に大きな影響を与えている可能性が示唆された。これらの解析結果を踏まえて、米国産キゴキブリ（Cryptocercus punctulatus）については、韓国産キゴキブリの原生生物と比較可能であると判断された２種のTrichonympha属原生生物について比較解析を行うこととした。これまでに１サンプルあたりマイクロマニピュレーターによって単離した10～120細胞からメタボローム解析用サンプルを調整し終わっており、現在各代謝産物の測定中である。また、これまでの解析結果に基づき、Trichonympha属原生生物の共生細菌について細菌叢解析に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでに韓国産及び米国産キゴキブリ後腸の代謝産物測定を終え、各腸内原生生物の代謝物測定についてもおおよそ目処をつけることが出来た。これらの結果から、今後さらに詳細な検討を行う原生生物の絞り込みもできており、計画は概ね順調であると結論づけた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、Trichonympha属原生生物の代謝産物の追加解析のためにキゴキブリの海外採集が必要であるが、現在新型コロナウイルス感染拡大のために所属機関において海外渡航が制限されていることに加え、カウンターパートの研究機関においても強い活動制限下にあり、直ちに渡航することが難しい状況になっている。そのため、新型コロナウイルスの世界的な感染拡大状況を注視し、収束した時点で直ちにサンプリングを実施する。しかしながら、当面の間、キゴキブリの採集が困難になる可能性もあり、当初の目的に沿う範囲で国内のシロアリなど、類縁種による解析の代替案も検討していく必要があると考えている。
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