2023 Fiscal Year Annual Research Report
Search for enzymes and regulators involved in structural changes in steroid compounds that support insect molting and metamorphosis
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21H02129
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
片岡 宏誌 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (60202008)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 晋治 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40345179)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | コレステロール / 植物ステロール / エクジソン / エクジステロイド / ペプチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カイコを用いた先行研究により、植物ステロールからコレステロールへの変換に関与する酵素が腸管に存在することが示された。この変換経路は4段階で構成されていたが、そのうち最終段階を担うDHCR24が腸管で発現していることが明らかになった。さらに、DHCR24には2つのサブタイプがあり、そのうちDHCR24-1がデスモステロールからコレステロールへの変換を担うことが明らかになった。また、多様な昆虫種でDHCR24が保存されており、酵素の有無が食性と関連するという示唆されていた事実は否定される結果が得られた。
一方、直翅目昆虫であるフタホシコオロギにおいても、DHCR24が2種類あることが同定された。これらの酵素の発現と活性は腸管で確認されたが、ともにノックダウン実験では致死的な影響や生育への影響は認められなかった。
同位体標識デスモステロールおよび同位体標識シトステロールを用いた研究により、コレステロールへの変換経路が検討したが、新規な変換中間体は見いだされなかった。DHCR24のノックダウンではデスモステロールが検出されたが、他のステロール化合物は見いだされなかった。そのほかの成果から、フタホシコオロギでは植物ステロールからコレステロールへの変換は、1段階での酵素変換あるいは律速段階が最初の段階であることが予想された。
フタホシコオロギにおける腸管のミクロソーム画分で植物ステロールからコレステロールへの変換が予想された。カイコの経時的な各成長段階にならい、フタホシコオロギでもエクジステロイドの類縁化合物を経時的に分析を試みたが、前胸腺に相当する体内器官の摘出が非常に困難であったため、再現よく分析することができなかった。また、先行研究で活性型前駆体であると考えられている3-デヒドロエクジソンも検出することができなかった。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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