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ヘテロクロニック遺伝子と幼若ホルモンの相互作用による蛹化プログラム制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 18J14314
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Insect science
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

乾 智洋  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords蛹変態 / カイコ / マイクロRNA / let-7 / 幼若ホルモン / 脱皮ホルモン / 脱皮 / 変態
Outline of Annual Research Achievements

本課題では、カイコにおいてマイクロRNA let-7 が幼若ホルモンや脱皮ホルモンといった内分泌系とクロストークし、蛹変態を制御するという作業仮説の検証を行なっている。前年度のlet-7変異体カイコを用いた解析の結果から、(1)カイコではlet-7を欠失すると終齢幼虫において蛹変態できずに摂食を続け、最終的に縊死すること、(2)真皮細胞や脂肪体ではlet-7を欠いても脱皮ホルモンや幼若ホルモンの受容及び伝達は正常に起こるため、組織の蛹変態にlet-7は必須ではないこと、(3)let-7は前胸腺における脱皮ホルモン合成などを介して内分泌系の制御に関与し、システミックに蛹変態を制御する可能性があること、の3点が示唆された。
前年度の結果を踏まえて、今年度は胚期から全身でlet-7を発現させたトランスジェニックカイコを作出してlet-7の機能解析を行なった。トランスジェニックカイコは3齢幼虫までは正常に発育するものの、一部の個体は88%(44/50個体)が4齢幼虫期に縊死し、12%(6/50個体)が4齢幼虫から蛹へと早熟変態した。この解析で用いたトランスジェニックカイコが5齢(通常の終齢)に至ることはなく、また、4齢幼虫から早熟変態した個体が成虫に変態することもなかった。トランスジェニックカイコにおける遺伝子発現解析の結果、let-7を全身で強制発現させても真皮細胞や脂肪体では脱皮ホルモンや幼若ホルモンの受容及び伝達は正常に起こることが判明した。これらの結果は、カイコにおいてlet-7は組織の変態に直接関与しないものの、幼若ホルモンや脱皮ホルモンの生合成や分泌といった内分泌系が進める蛹変態プロセスと強くクロストークするという作業仮説を強く支持するものである。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019 2018

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] プロモーターに着目した蛹変態の鍵遺伝子 Broad-Complex のカイコにおける発現解析2020

    • Author(s)
      乾智洋、山下大志、粥川琢巳、大門高明
    • Organizer
      第64回日本応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] MicroRNA let-7 regulates pupal metamorphosis in the silkworm, Bombyx mori2019

    • Author(s)
      Tomohiro INUI, Hideki Sezutsu, Takahiro Ohde, Takaaki Daimon
    • Organizer
      The 4th International Insect Hormone Workshop
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マイクロRNA let-7はカイコ幼虫において蛹変態を制御する2019

    • Author(s)
      乾智洋、瀬筒秀樹、大出高広、大門高明
    • Organizer
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロRNA let-7によるカイコ幼虫の蛹変態制御機構の解明2019

    • Author(s)
      乾智洋、瀬筒秀樹、大出高広、大門高明
    • Organizer
      平成31年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第89回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カイコにおけるヘテロクロニック遺伝子let-7の機能解析2018

    • Author(s)
      乾智洋、瀬筒秀樹、大出高弘、大門高明
    • Organizer
      第62回日本応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘテロクロニック遺伝子let-7によるカイコの変態制御機構2018

    • Author(s)
      乾智洋、瀬筒秀樹、大出高弘、大門高明
    • Organizer
      平成30年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第88回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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