2015 Fiscal Year Annual Research Report
ショウジョウバエ発生過程の特定の期間を決める生物タイマーの分子機構とその調節
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25440110
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
上田 均 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (60201349)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ecdysteroid / 生物タイマー / 変態 / ショウジョウバエ / 蛹 / FTZ-F1 / Blimp-1 / Shade |
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| Outline of Annual Research Achievements |
同定した蛹化のタイミングを決めるタイマー因子のひとつであるShadeの器官特異的な強制発現とノックダウンをおこない、蛹化のタイミングに与える影響を調べた。その結果、筋肉、神経、グリア、表皮でのShadeのノックダウンの影響は観察されず、脂肪体でのノックダウンでのみ蛹化の遅延が観察された。一方、脂肪体だけでなく、筋肉、神経、表皮でのShadeを強制発現により、蛹化のタイミングの早期化が観察された。また、免疫組織染色によりShadeは前蛹期においても脂肪体で特異的に発現することを示した。これらの結果から、Shadeは脂肪体以外で発現してもEを20Eに変換して蛹化のタイミングを決定できるが、実際は脂肪体でのみFTZ-F1によって誘導されるしくみになっており、栄養を感知する重要な器官である脂肪体で同定したタイマーが働いていることが確認された。
栄養状態が３齢期間および前蛹期間に与える影響をさらに詳しく解析したところ、餌中のグルコース濃度が高くても低くても比較的大きな影響を与えることが明になり、グルコース濃度が発生速度の決定に大きな役割を占めることが明らかになった。また、異なる栄養条件で飼育した前蛹でのFTZ-F1の発現時期をwestern法で解析したところ、餌中のグルコース濃度により前蛹期中期のFTZ-F1発現時期に影響が生じることを示す結果が得られ、栄養のシグナルがFTZ-F1発現の上流に入ることが示唆された。
３齢幼虫期のFTZ-F1発現制御機構を調べるために、FTZ-F1遺伝子の様々な領域へのトランスポゾン挿入が３齢期間に与える影響を継続して調べた結果、FTZ-F1遺伝子領域にある複数のプロモーターの特定のプロモーター近傍の挿入が少なくとも３齢期の延長を誘導する結果が得られ、このプロモーターからの転写物の重要性が示唆された。
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