2014 Fiscal Year Research-status Report
昆虫における食欲促進/減退を引き起こす生理活性ペプチドの発見
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26450471
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
井田 隆徳 宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 准教授 (00381088)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生理活性ペプチド / オーファンGPCR / 摂食行動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ホ乳類に比べるとこれまでほとんど明らかにされていない、昆虫の内分泌制御、特に摂食行動に対する制御メカニズムは未知な点が多い。これは摂食行動を調節する因子、また作用する受容体の発見が遅れていることによると考えられる。私達は、これまでにショウジョウバエの未知の受容体に対する新規生理活性ペプチドを５種類発見している。本研究では、さらなる新規生理活性ペプチドの探索を行い、これらペプチドの摂食行動への関与を解明することにより害虫の防除や有用昆虫の効率的育成を目指すことを目的とする。まず、発見したショウジョウバエ新規生理活性ペプチドCCHamide, dRYamideの各種昆虫類でのアナログペプチドを探索したところ探索したほとんどの昆虫において、アナログペプチドを同定できた。このことはこれらの生理活性ペプチドが昆虫において、重要な作用を有していることを示唆した。実際、CCHamideは、ショウジョウバエにおいて、fat bodyから分泌され、脳のインシュリン産生細胞に作用し、インシュリン様ペプチドの分泌を調節し、摂食行動や成長に深く関与していることを見出した。また、dRYamideはクロキンバエにおいて、強力な摂食抑制作用があることも発見し、この作用は甲殻類でもあるクルマエビにおいても、保存されていることがわかった。従ってこれら生理活性ペプチドの探索、生理作用を解明することは昆虫のみならず節足動物において、非常に重要で産業応用に展開できる可能性を秘めていると考える。
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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
発見したショウジョウバエ新規生理活性ペプチドについて、クロキンバエでのアナログペプチドの同定、並びにクルマエビ、ホタルイカ、C.elegansでもアナログペプチドの同定を行った。また、CCHamideについては、ショウジョウバエの腸における詳細な発現分布を行った。機能解析においては、クロキンバエにおいて、CCHamide, dRYamideがそれぞれ、摂食行動のモチベーションの強力な増加、抑制を引き起こすことを見出した。さらに、ショウジョウバエにおいて、CCHamideがホ乳類の脂肪組織に相当するfat bodyから分泌され、脳のインシュリン産生細胞に作用し、インシュリン様ペプチドの分泌を調節し、ハエの成長に関与している可能性を見出した。このことは、インシュリン分泌、調節機構を検討する有用なモデル生物を創出できたと想定される。
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| Strategy for Future Research Activity |
昆虫における複雑な内分泌制御、特に摂食行動のメカニズムを解明するためには、さらなる新規生理活性ペプチドの発見が望まれる。そのために、さらにリガンド未知なオーファン受容体に対する探索を行っているが、現在のホ乳類細胞を用いたアッセイ系では限界があると考える。そこで最近、昆虫細胞であるSf9やS2, S3細胞を用いたアッセイ系を構築中である。この系が確立できれば、さらなる新規生理活性ペプチドの発見が可能であると考える。また、昆虫のみならず、甲殻類、線虫などの生体でも生理活性ペプチドを検出できたことから、これら生物でも新規生理活性ペプチドを発見することにより、より生命に根源的にはペプチドの発見につなげていける可能性を模索したい。機能解析においては、CCHamideがインシュリン様ペプチドの分泌調節に関与している事がわかったように、その他のペプチドも内分泌制御、特に摂食行動に関与している可能性が高いと考えられる。引き続き、これらペプチドの機能解析を続けていき、害獣防除や、有用昆虫の効率的育成へと発展させていきたい。
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