2015 Fiscal Year Annual Research Report
ホソヘリカメムシ－Burkholderia共生系における共生成立機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | "Matryoshka"-type evolution of eukaryotes |
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| Project/Area Number |
26117732
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
菊池 義智 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (30571864)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 昆虫 / 微生物 / 共生 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Omics解析で明らかになった「共生器官に高発現する遺伝子」が、必ずしも共生成立において重要な役割を果たしているとは限らない。共生関連遺伝子の同定のためには、機能解析を行い検証する必要がある。本研究では、ホソヘリカメムシ-Burkholderiaモデル共生系を対象に、共生器官で発現する遺伝子を網羅的に調査し、発現遺伝子のRNAiスクリーニングおよび総合的な機能解析を行い、宿主ー共生細菌間相互作用に関わる宿主側の重要遺伝子を網羅的に同定することを目標に研究を行った。
前年度はホソヘリカメムシ共生器官において高発現している新規分泌タンパク質（システインリッチタンパク質）をターゲットに絞り、その発現パターンの調査やRNAi、組み換えタンパク質を用いたin vitro条件における機能解析を行った。今年度は主要なシステインリッチタンパク質や共生器官で高発現する消化酵素（カテプシン等）についてRNAiを試みたが明確な影響を検出することはできなかった。前年度までの研究によってin vitroとin vivoにおけるBurkholderia共生細菌の形状が異なる（共生時に菌体サイズが縮小し球状になる）ことが明らかとなっていたことから、本年はこれまでに得られていた共生細菌のRNAseqデータを精査し、共生細菌の形態に関わると考えられる遺伝子の抽出を行った。その結果、共生細菌はin vivo条件において細胞分裂関連の遺伝子（ftsZ, ftsI, dnaA, recAなど）が亢進していた一方、細胞壁合成に関わる遺伝子群（mreB, mrdA, mrdBなど）が大幅に発現抑制されていることが明らかとなった。これらの遺伝子の発現動態は、今後宿主の“共生細菌コントロール”因子をRNAiにより解明するための良い指標になると考えられる。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Insect’s intestinal organ for symbiont sorting2015
Author(s)
Tsubasa Ohbayashi, Kazutaka Takeshita, Wataru Kitagawa, Naruo Nikoh, Ryuichi Koga, Xian-Ying Meng, Kanako Tago, Tomoyuki Hori, Masahito Hayatsu, Kozo Asano, Yoichi Kamagata, Bok Luel Lee, Takema Fukatsu, Yoshitomo Kikuchi
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of U.S.A.
Volume: 112
Pages: E5179-E5188
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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