研究概要 |
カイコ絹糸腺は,繭の主成分である絹タンパク質を専ら生産する組織で,前部・中部・後部の三つの部位に機能分化している。本研究では絹糸腺細胞のV-ATPaseによる能動輸送系の実体を明らかにすることによって,絹糸腺の水分調節・浸透圧調節の機構,さらに腺腔pHの調節を通じての液状絹タンパク質の溶液内構造・物理化学的性質への寄与について考察し,カイコの吐糸生理の分子機構を解明しようとするものである。 1.カイコ中部絹糸腺細胞におけるV-ATPaseの免疫組織化学 中部絹糸腺細胞の腺腔側表層にV-ATPaseの分布を検出した。前部絹糸腺細胞と同様の分布を示したことから,絹糸腺は電気化学的電位差を形成する生理的仕事を絹タンパク質の濃縮・貯留と関係して腺組織全体で遂行していることを伺わせた。 2.エリサン絹糸腺細胞におけるV-ATPaseの免疫組織化学 カイコで既に明らかにした原形質膜V-ATPaseの分布が,カイコに固有の特徴であるのか,あるいは絹糸昆虫に共通するものか,エリサン5齢幼虫の絹糸腺で調査した。エリサンにおいても前部絹糸腺でV-ATPaseの分布を確認した。また,エリサン中部絹糸腺にも原形質膜タイプのV-ATPaseが分布していることがわかった。カイコでは吐糸変態期になると,この原形質膜V-ATPaseが消失するが,同様のことがエリサン絹糸腺でも起こっていることを確認した。 3.カイコ絹糸腺における水チャネルの遺伝子発現 細胞内外への水の輸送は,水チャネル(アクアポリン,AQP)と呼ばれるタンパク質が水の通路として機能している。水チャネルの存否を確認することはH+の能動輸送が,いかなる生理作用を行なっているかを知る一つのマーカーとなるので,AQPを遺伝子発現レベルで調査した。AQPの遺伝子発現は,5齢幼虫の絹糸腺肥大成長期と対応し,吐糸開始とともにその発現が速やかに減少することがわかった。
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