2019 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular analysis of brain plasticity in diapause inducton of the silkworm
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17H03941
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
塩見 邦博 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (70324241)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
溝口 明 愛知学院大学, 教養部, 教授 (60183109)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | カイコ (Bombyx mori) / 休眠 / 脳可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カイコの胚休眠誘導において，母蛾の環境温度の受容から次世代卵の休眠性の決定に至る過程には休眠ホルモンの放出制御の過程で脳可塑性が見られる。そして，その脳可塑性はこれまでに知られていない「単純で効率的」な新奇のメカニズムをもつ可能性がある。このメカニズムを立証するために多種の遺伝子改変カイコを作出して，分子・細胞レベルでの詳細な動態解析を行なうとともに個体レべルでの表現型解析を行なっている。
本研究では，次の3つのサブテーマ [A] ~ [C] を行なっている。
[A] 細胞性 GABA トランスポーター (BmGAT1) の機能解析 : BmGAT1 の KO 系統では，次世代卵を休眠卵誘導条件にしても非休眠卵を産卵することがわかった。そこで，この系統における血液中の DH 濃度を測定するほか BmGAT1 の機能解析を行なった。
[B] DH 分泌制御に関わる神経回路網の同定と拡散性伝達の検証:CRISPR/Cas9 システムを利用しコラゾニン (Crz) 遺伝子変異体を作出した。この変異体では，休眠卵誘導条件においても非休眠卵が産卵された。また，この変異体から生産されると考えられる成熟ペプチドを化学的に合成し，非休眠卵誘導条件の蛹に注射しても wt の Crz とは異なり休眠卵を誘導することはなかった。これらの結果と以前の結果を考え合わせると，DH の放出制御に Crz が関与していることが明らかになった。
[C] 時計遺伝子と脳可塑性の関連性の調査:時計遺伝子群の KO 系統の休眠性を調査し，時計遺伝子が休眠誘導に関与していることが明らかになった。
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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
研究計画調書の研究計画・方法の通りにおおむね進んだ。特に，時計遺伝子群と休眠誘導との関係において，今後の研究の進展を見込める結果を得た。しかしながら，サブテーマ [B] に関する遺伝子組み換えカイコの作出が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画調書の研究計画・方法の通りに進める。特に，サブテーマ [B] では遺伝子組み換えカイコの作出と神経ネットワーク解析を，サブテーマ [C] では時計遺伝子群と温度センサーの関係の解析を精力的に進める。
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