2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K08152
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
井内 良仁 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (60272069)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 長寿命 / ヤマトシロアリ / 抗酸化システム / 代謝制御 / 活性酸素 / 抗酸化酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の寿命研究はセンチュウ、ショウジョウバエ、マウスなどに代表されるように「寿命の短い生物」を対象に解析されてきたが、「真に長寿命の生物はいかにしてそれを可能としているのか」を明らかにするため長寿命昆虫ヤマトシロアリを研究対象に選んだ。
また一般に長寿命な生物は子供が少なく、短寿命な生物ほど子供が多いこと、すなわちこれらの現象は両立しない「生殖と寿命のトレードオフ」として知られている。
短命なものがほとんどの昆虫の中にあって、「生殖と寿命のトレードオフ」を打ち破った希有な生物であるヤマトシロアリ生殖虫（王ならびに女王）のその生存戦略・生殖戦略については、今まで全く未解明であった。我々は抗酸化システムに注目した解析から、1)ヤマトシロアリが尿酸を体内に蓄積すると同時に体内で抗酸化物質として利用し、酸化ストレスに対抗する手段として寿命延長・生存に積極的に役立てていること、2)巣の中のような低酸素環境・高二酸化炭素環境を再現すると、ヤマトシロアリが通常酸素・二酸化炭素環境と比較して酸素を必要としない嫌気代謝を行い、活性酸素産生を抑制すると考えられること、3)その低酸素環境下で生存率が上昇し、女王の産卵数が増加すること、4)特に超長寿命を誇る生殖虫では抗酸化酵素CuZn-SOD活性が他のカーストに比べて顕著に高く, 5)酸化ストレスに強いうえに酸化ダメージを抑制していること、などを突き止めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験対象とする生物が野生生物であることもあり、実験に適した状態のシロアリコロニーならびに巣内のシロアリ生殖虫（王・女王）の有効数を確保できなかったことなどが重なり、必要な実験のいくつかが遂行できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請当初の計画通り、ヤマトシロアリの抗酸化システムに注目し, 1）高い尿酸量の蓄積制御と体内での機能について, 2）抗酸化酵素カタラーゼの女王卵巣における高発現と多産の関係について, 3）低酸素環境における呼吸抑制と嫌気代謝, そして代謝産物による遺伝子発現制御について, 4）酸化傷害を受けた生体分子の修復能力について, 5）ミトコンドリアの機能について, 生化学的あるいは分子生物学的アプローチを行い, ヤマトシロアリがどのようにして長寿命と多産を可能としているのか検討する予定である。
シロアリ個体の採集については早めの時期から着手することで確保を確実にする予定である。
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| Causes of Carryover |
実験室に既にある実験器具、キット類、試薬類である程度実験をカバーできたことと、実験対象とするシロアリが野生生物であり、実験に適した状態のコロニーが有効数確保できなかったこと、また巣内のシロアリ生殖虫が必要数揃わなかったことなどにより、必要な実験が出来なかったことなどが要因である。
次年度は、申請当初の計画通り、ヤマトシロアリの抗酸化システムに注目し, 1）高い尿酸量の蓄積制御と体内での機能について, 2）抗酸化酵素カタラーゼの女王卵巣における高発現と多産の関係について, 3）低酸素環境における呼吸抑制と嫌気代謝, そして代謝産物による遺伝子発現制御について, 4）酸化傷害を受けた生体分子の修復能力について, 5）ミトコンドリアの機能について, 生化学的あるいは分子生物学的アプローチを行い, ヤマトシロアリがどのようにして長寿命と多産を可能としているのか検討する予定である。
生化学的な解析に必要なキット類・試薬類に多くの予算を計上する一方、解析機器類の使用料、分析委託などにも多額の予算を計上する。
研究成果発表は国内・海外の学会を予定している。
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