2013 Fiscal Year Annual Research Report
カイコの胚休眠誘導における環境温度情報の保存・記憶の分子解析
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24380031
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
塩見 邦博 信州大学, 繊維学部, 准教授 (70324241)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
溝口 明 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (60183109)
太田 広人 熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (60450334)
白井 孝治 信州大学, 繊維学部, 准教授 (00293499)
中西 弘充 信州大学, サテライト・ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー, 助教 (90443001)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | カイコ / 休眠 / 温度センサー / RNA-seq. 解析 |
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| Research Abstract |
温度情報の受容から休眠ホルモン (DH) 放出に繋がる分子・神経ネットワーク機構の解析を行ない、概念的に仮定した環境情報の保存・記憶の分子実体を解明する。そのために、まず、温度条件の違う卵およびTRPA1 のノックダウン処理を行なった卵を用いて、RNA-seq. 解析を行なった。その結果、 休眠誘導と関連し、BmTRPA1 の活性化シグナルの下流で機能する可能性がある 56 個の遺伝子をピックアップした。さらに、胚期の温度条件が異なっている蛹の脳ー食道下神経節中の遺伝子についても RNA-seq. 解析を行ない、75 個の遺伝子をピックアップした。興味深いことに、差のあった 75 個の遺伝子の内、13 個 (17.3%) の遺伝子が卵で差のあった遺伝子と重複していた。このことは、休眠誘導には特定の遺伝子群のライフステージ全般を通しての発現量の違いが重要であることを示している可能性がある。
次に、DH の放出に関係すると考えられた脳内ペプチドの作用を検討した。合成したペプチドを非休眠性の蛹に注射したところ用量依存的に休眠卵が誘導された。さらにその活性は DH のものより、時期的に先行していた。このことは、この神経ペプチドが DH 受容体には作用せず、むしろ DH の放出を促進する機能を持つ可能性を示唆する。そこで、piggyBAC 形質転換カイコによる GAL4-UAS システムを利用し、この神経ペプチドの産生細胞の細胞死、神経伝達阻害を誘導する実験を行なうために形質転換カイコの作出を行なった。現在、DH の放出制御および休眠性に与える影響を調査中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した研究の目的に沿い、[A] 温度センサーチャネル (BmTRPA1) のシグナル経路の活性化に伴う神経可塑性および休眠ホルモン (DH) 放出制御機構の解析、 [B] 休眠誘導関連遺伝子の網羅的なスクリーニングに関して、研究実施計画通りに進行している。但し、カイコの低温センサーの同定には至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
おおむね順調に進展しているため、[A] 温度センサーチャネル (BmTRPA1) のシグナル経路の活性化に伴う神経可塑性および休眠ホルモン (DH) 放出制御機構の解析、 [B] 休眠誘導関連遺伝子の網羅的なスクリーニングに関して研究実施計画通りに進める。なお、今後はカイコの低温センサーの同定に向けた解析を強力に進める。
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[Journal Article] Embryonic thermosensitive TRPA1 determines transgenerational diapause phenotype of the silkworm, Bombyx mori.2014
Author(s)
Sato, A., Sokabe, T., Kashio, M., Yasukochi, Y., Tominaga, M., Shiomi, K.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 111(13)
Pages: E1249-E1255
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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