2022 Fiscal Year Annual Research Report
Evolutionary and immunological basis of an insect intracellular symbiosis
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19H03275
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
松浦 優 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 助教 (80723824)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
二橋 美瑞子 (長内美瑞子) 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (00422402)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 細胞内共生 / 共生細菌 / 菌細胞 / ナガカメムシ / RNAi / 脂肪体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒメナガカメムシの菌細胞とその共生細菌を対象として、遺伝子機能解析や細胞実験による、昆虫細胞内共生の制御システムと自然免疫系との違いの理解を目指した。最終年度は遺伝子の機能解析と観察を中心に進めた。前年度までのスクリーニングで、ヒメナガカメムシにUbx遺伝子ならびに菌細胞形成の異常が見られた複数の遺伝子を母性RNAi処理したのち産下、固定された卵を、実体蛍光顕微鏡下で観察して正常胚、菌細胞形成不全胚、異常発生胚あるいは未受精卵として数を比較検討したところ、Ubxでは2割の卵で菌細胞の消失が観察されたのに比べて、細胞骨格制御遺伝子、レクチンドメイン遺伝子、レセプター遺伝子、機能未知遺伝子において、それぞれ3-8%の割合で菌細胞形成不全が見られた。しかし、これらの複数遺伝子を同時処理しても効果は上がらず、Ubxと同等の影響力をもつ遺伝子の組み合わせの同定には至らなかった。一方で、TollおよびIMD経路の液性免疫制御遺伝子のRNAi処理では、特に前者で多数の胚発生異常が生じるが、菌細胞形成不全は起きないことが確認されたため、ヒメナガカメムシの細胞内共生は液性免疫経路から独立した制御機構をもつことが示唆された。同様の現象が成虫でも見られるか確認するため、成虫のUbx-RNAi処理した菌細胞と脂肪体組織のRNA-seq解析を実施したところ、共生細菌が減少した菌細胞からは卵黄タンパク遺伝子群の劇的な発現量増化が起きたことから脂肪体組織との機能的な結びつきが示唆された。しかしながら、液性免疫系の遺伝子群の発現量に大きな差は見られなかったことから成虫の細胞内共生においてもその制御には関わっていないことが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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