2014 Fiscal Year Research-status Report
ショウジョウバエ以外の昆虫種における液性免疫応答の機序の解明
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25450486
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
三浦 健 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (60219582)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水口 智江可 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (90509134)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 自然免疫 / 昆虫 / コクヌストモドキ / 液性免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昆虫の微生物感染時の防御応答のうち最も特徴的であるのは、抗微生物活性を示す一群のペプチドの高レベル発現が肝臓の相同器官である脂肪体を中心に誘導され、体液中に分泌された成熟ペプチドが高濃度で体中を循環するという全身性の応答を示す点である。この過程はショウジョウバエに於いて詳しく検討され、グラム陰性菌感染時には主としてIMD経路、グラム陽性菌と真菌の感染時には主としてToll経路と呼ばれる免疫シグナル伝達経路が活性化され、それぞれが異なったセットの標的遺伝子群を活性化することが知られている。我々はこの感染微生物種特異的な免疫経路の活性化がショウジョウバエ以外の昆虫種に於いても起こるのかに興味を持ち、RNA干渉が効きやすく、全ゲノム情報が利用できるコクヌストモドキを材料として研究を進め、これまで１）コクヌストモドキではショウジョウバエで見られるような感染微生物種特異的なIMDあるいはToll経路の活性化は起こらないこと、２）この微生物感染時の特異性の低い両経路の活性化は、それぞれの経路の最上流に位置するパターン認識レセプターの持つ幅広い認識特異性に起因するであろうことを明らかにしてきた。
26年度はまず、これまで手を付けていなかった、両経路での感染シグナルを細胞内に入力する膜レセプターの細胞内ドメインの分子集合に関わるTube、Pelle、IAPの各遺伝子群についての解析を行った。さらに、これまで微量注入をもちいて感染させていたモデル病原体に加え、自然感染を起こす2種類の昆虫病原性糸状菌を実験系に組み込み、これらの感染動態および昆虫側の応答についての解析を進め、コクヌストモドキではショウジョウバエと異なり、昆虫病原性糸状菌の感染防御にToll経路がほとんど無力であるという驚くべき結果を得ている。
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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
平成26年度には、上の項に記した通りの複数の新知見を得ている。このうち特に、当初の研究計画になかった昆虫病原性糸状菌に対するコクヌストモドキの免疫応答の解析結果については、１）Toll経路の重要構成要素をコードする遺伝子をノックダウンしても、せいぜい死亡時期をやや早める程度の効果がなく、昆虫病原性糸状菌に対する防御応答に大きな役割を果たすことで免疫系でのはたらきが認知されるようになったショウジョウバエのToll経路とは大きな差があり、２）種々の感染方法と昆虫側の応答を精査することにより、コクヌストモドキの抗糸状菌防御では、体腔内に侵入されてからの応答機序よりもむしろ強固なバリア性上皮での防御応答が重要であることを示唆する結果を得ている。このように必ずしも当初計画に沿って研究が進んでいるわけではないものの、コクヌストモドキとショウジョウバエの免疫系の重要な差異が順調に明らかになっていることから、達成度については「おおむね順調に進展している」とした次第である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2年間のコクヌストモドキを用いた研究を通じ、当初研究計画になかった研究結果による補完も含めて、研究目的である「主としてショウジョウバエでの知見をもとに構築された昆虫の免疫システム像の相対化」をある程度達成することができた。計画最終年度となる27年度は、これまで抜け落ちている部分を的確に補いつつ、次につながる成果である昆虫病原性糸状菌のコクヌストモドキ感染系での知見を集積するとともに、これまで得た結果に基づいて論文の執筆を進めていきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
人件費・謝金が当初予定より多くなることが年度途中で予期されたため、物品費として支出予定であったものを温存しつつ、代って別系統の予算での物品購入を行った。年度末近くにある程度の調整を行ったが、次年度使用額が発生することとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の次年度使用額は物品費として利用予定である。
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