2008 Fiscal Year Annual Research Report
昆虫の排泄・水分調節の解明と応用展開-アクアポリンファミリーの生理とその破綻-
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20380035
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
東 政明 Tottori University, 大学院・連合農学研究科, 教授 (20175871)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
積木 久明 岡山大学, 資源生物科学研究所, 教授 (60033255)
平山 力 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫-昆虫・植物間相互作用研究ユニット, 主任研究員 (90370676)
堀 秀隆 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00293241)
塩見 邦博 信州大学, 繊維学部, 准教授 (70324241)
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| Keywords | アクアポリン / V-ATPase / プロトンポンプ / カイコ / ナシヒメシンクイ / ニカメイガ / 浸透圧調節 / 休眠 |
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| Research Abstract |
動物細胞の原形質膜は水分子の出し入れのための特異的な水チャネル(アクアポリン:AQP)を装備し,体液浸透圧のホメオスタシスに機能している。哺乳類のAQPには臓器特異性があり,多数のアイソフォームが遺伝子ファミリーを形成している。はたらきも水分子だけでなくグリセロールや尿素・アンモニアなどを通過させるタイプ(アクアグリセロポリン:GLP)が発見され,AQP=水チャネルに留まらないアクアポリン分子の機能多面性の実体や病態解明が進み,研究の大きな拡がりを示している。一方,昆虫のAQP研究は,液体摂取性昆虫(liquid-feeder)での報告があるのみで,昆虫に広くみられる能動輸送機構であるV-ATPaseとの関連やAQPの組織特異的な生理機能への証明に取り組んだ研究は緒に就いたばかりであった。
本研究グループでは,鱗翅目昆虫の長所を活用して昆虫細胞の浸透圧調節に関わるAQPの生理機能を解明した。カイコ幼虫から2種類のアクアポリン(AQP)を特徴付けし,一つはwater-specific型(狭義のAQP)で,もう一つはGLPタイプであることを昆虫で初めて報告した(Insect Mol Biol2009年)。昆虫のシステムにおいても,AQPが水を輸送するというAQPの狭義の意味での働きにとどまらず,昆虫個体の排泄や浸透圧調節・水リサイクル,そして休眠期におけるグリセロール代謝にも関係しているAQPの探索にも着手する状況まで研究を進展させた。昆虫のライフサイクルの中での生体維持基盤全体に関わってくるアクアポリンファミリーの生理的役割とその破綻・不調(disorder)を解明するために2年目の研究をさらに発展させる基礎を築いた。
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