2023 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of female-specific blood feeding mechanisms in hematophagous insects
| Project/Area Number |
21K05622
|
|---|
| Research Institution | Jichi Medical University |
|---|
Principal Investigator |
山本 大介 自治医科大学, 医学部, 准教授 (90597189)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 大智 自治医科大学, 医学部, 教授 (00346579)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | 吸血昆虫 / 性分化 / 唾液腺 / 遺伝子組換え蚊 / ハマダラカ / サシチョウバエ / 害虫防除 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの解析でハマダラカDSXMに唾液腺の発達抑制（雌化）機能があることが示唆されたため、その検証を目的としてトランスポゾンベクターによる遺伝子導入法でハマダラカの雌唾液腺特異的にDSXMの雄型産物を強制発現する遺伝子組換え系統を樹立した。この系統の雌成虫では唾液腺が矮小化していた。既知の唾液遺伝子（aapp, apy, D7r1, D7L2）に関してRT-qPCR法により発現量を解析したところ、発現量の低下が見られた。また、唾液タンパク質の保有量についても概ね減少が見られ、一部の分子においては欠失が見られた。以上の結果はDSXMに唾液腺の発達抑制機能があることを裏付けるものである。また、これらは蚊で組織特異的に性特異的DSXアイソフォームの発現を制御することで、特定の組織でのみ性の撹乱が可能なことを示すものである。
この系統に関してマウスを介した吸血量を調べたところ、吸血量には野生型系統と比べて差は見られなかった。一方、この蚊に対するネズミマラリア原虫を用いた吸血感染実験を行った結果、中腸のオオシスト数が野生型系統と比べて有意に低下した。この結果は、ハマダラカの唾液に中腸内でのマラリア原虫と宿主間での相互作用に関与する分子が含まれていることを示唆している。これは我々の以前の報告（Yamamoto et al., 2016）で提唱した説を裏付けるものである。
サシチョウバエ（P. papatasi）におけるlarval RNAiによる成虫でのdsx遺伝子機能阻害解析を行なった。dsRNA注入個体の表現型について羽化後の形態を確認した。生殖器、吸血に重要な口器についてコントロール個体との差異は観察されなかった。この結果については現在の方法での遺伝子発現の抑制効果（コントロールと比較して約50%の発現減少）が十分ではなかったことが考えられる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遺伝子組換え系統を作成するための顕微注入装置が故障・修理不可となり、代替機器の購入に時間を要した。これにより作製予定だった系統の一部が作製ができなかったため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
作成済みの遺伝子組換えハマダラカ用ベクターについて、系統の樹立を進める。また、CRISPR/Cas9ノックインによるdsx遺伝子導入についても試みる。
ハマダラカに導入したDSXFあるいはDSXMのタンパク質レベルでの発現を確認するため、抗DSX抗体の作製あるいはタグペプチド付きDSXタンパク質を発現する遺伝子導入を行う。
サシチョウバエのdsx遺伝子機能解析に関しては、今後はdsRNAを終齢幼虫に対して時間をおいて複数回注入する、また注入前後の低温麻酔の時間を延長し注入液の漏出を低減させること等により遺伝子発現阻害効率をより高める検討を行う。また成虫へのCRISPR/Cas9による遺伝子ノックアウトについて検討する。
|
| Causes of Carryover |
ハマダラカでの遺伝子組換え、ゲノム編集系統を作成するための顕微注入装置が故障・修理不可となり、代替機器の購入に時間を要し、作製予定だった系統の一部が作製ができなかった。このため、実施予定だった一部の実験が実施できず、それに充てる予定の経費が残ったため。残金は次年度の実験に充てる。
|
