2014 Fiscal Year Annual Research Report
昆虫ステロイドホルモン産生器官におけるステロイド取り込み・輸送の時空間的制御機構
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25252023
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
片岡 宏誌 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (60202008)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | コレステロール / 昆虫 / ステロイドホルモン / リポフォリン / 前胸腺 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に、リポフォリンと前胸腺刺激ホルモン（PTTH）を共培養することによって、前胸腺のコレステロール量が増加することがわかった。今年度は、重水素でラベル化したコレステロール（コレステロール-d7）のリポフォリンを作製し、前胸腺への取込みについてLC-MS/MSで解析した。その結果、インタクトなリポフォリンの結果と同様にPTTHによってコレステロール-d7の取込みが2倍に促進されることがわかった。
リポタンパクを蛍光標識したリポフォリンおよび蛍光標識したコレステロールを抱合させたリポフォリンを用いて、PTTHによって前胸腺に取り込まれるリポフォリンが増加するかどうか共焦点顕微鏡で観察したところ、リポフォリンならびにコレステロールの前胸腺への集積が確認された。これらの結果から、リポフォリンが前胸腺におけるコレステロールの取り込みにおいて主要な役割を果たし、PTTHによって取込みが促進されることがわかった。
前胸腺に取り込まれたコレステロールが実際にエクジソン生合成に利用されるか否かについて、コレステロール-d7を抱合したリポフォリンを用いてコレステロールの代謝をLC-MS/MSを用いて解析した。その結果、7-デヒドロコレステロール‐d7およびその代謝物であるエクジソン‐d6が検出され、エクジソン‐d6の産生量はPTTHによって増加した。これらの結果からリポフォリンに抱合されたコレステロールの前胸腺へ乗り込みを促進し、取込まれたコレステロールはエクジソン生合成に利用されることがわかった。
更に、PTTH刺激によってリポフォリンレセプターの発現を上昇することを見出した。PTTHはこれまでエクジソン生合成酵素の発現上昇に関与していることが明らかにされてきたが、リポフォリンレセプターの発現を促進させることが今回初めて明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前胸腺におけるコレステロールの取り込みにおいてリポフォリンが主要な役割を果たし、その作用はPTTHによって促進されることを示し、またPTTHがリポフォリンレセプターの発現を促進させることを明らかにすることができ、一定の成果を上げることが出来た。
しかしながら、取込み・輸送に関わることが予想されていたショウジョウバエRNAi系統で表現型が観察さているリポフォリン受容体、NPC1a、MAPRの抗体作製については、NPC1aのみの着手にとどまった。N末端およびC末端側の内腔側、約100アミノ酸残基をリコンビナントタンパク質として精製を試みたが可溶化しなかったため、抗体の作製には至っていない。
また、コレステロールを前胸腺への取り込みに関与する新規遺伝子の探索については、次世代シークエンサーを用いてエクジソン生合成が高い吐糸期で発現が高い遺伝子の解析を行った。コレステロールの取込みに関わっていることが予想されるスカベンジャーレセプターファミリーの中には、エクジソン生合成の高い時期で発現が高いものがあったが、数種類の遺伝子が存在するので、個々に判別することが難しく、遺伝子の特定および詳細な発現量を明らかにするには至らなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、PTTHによって、リポフォリンに抱合されているコレステロールの取込みが促進されるという結果が得られた。また、PTTHがリポフォリンレセプターの発現を上昇することを見出した。これらの結果をふまえ、リポフォリンレセプターと並びコレステロールの取込みに関わっていることが予想されるスカベンジャーレセプターに着目して、前胸腺にどの種類のレセプターが発現しているのかその発現制御は如何に行われているのかについて解析を行う。また、NPC1a、リポフォリンレセプターをはじめとしたコレステロールの取込み・輸送・貯蔵に関わるタンパク質の抗体を作製し、局在解析を行う。
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