フタホシコオロギにおける交尾により変化する摂食行動の分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15J07400
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 昆虫科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 塚本 悠介 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2015-04-24 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 摂食行動 / 神経ペプチド / フタホシコオロギ / 昆虫

研究実績の概要

平成28年度までの研究で、フタホシコオロギGryllus bimaculatusの脳神経系において、絶食によりASTBの存在量が変化することを見出した。そこで、ASTBが摂食行動制御に関わるか解析した。化学合成したASTBを投与した群の摂食量を測定したところ、対照群に比べて、摂食量が顕著に減少した。また、ASTBRをノックダウンした個体の摂食量を測定すると、対照群に比べて摂食量が増加した。すなわち、ASTBとASTBRが摂食量の制御に関わることが明らかになった。
また、これまでの研究で、フタホシコオロギにおいて、交尾により成虫メスにおいて、タンパク質選好的な摂食行動が認められることと、卵巣を摘出したメスでも同様にタンパク質選好的な摂食をすることを明らかにしていた。交尾後のメスと卵巣を摘出したメスの体内を観察すると、いずれのメスにおいても、脂肪体の脂肪滴の量が顕著に増加していた。そこで、卵巣を摘出したメス、通常飼育の交尾後のメス、通常飼育の処女メスの脂肪体由来のtotal RNAを用いて、RNA-sequencing解析によるトランスクリプトーム解析を行った。その結果、交尾後のメスと卵巣摘出メスのいずれにおいても、処女メスに比べて、インスリン様ペプチドの発現量が高いことが明らかになった。また、交尾後と卵巣摘出後のインスリン様ペプチドの発現量の増加は、脂肪体でおいてのみ生じていた。インスリンシグナルの関連分子をノックダウンした交尾後と卵巣摘出後のメスの栄養選好性を調べたところ、対照群に比べてタンパク質選好性が弱かった。また、ヒトのインスリンを投与したところ、フタホシコオロギのインスリンシグナルが活性化され、タンパク質選好的な摂食が認められた。以上より、交尾後と卵巣摘出後の栄養選好性の制御にはインスリンシグナルが関与していることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Newly identified allatostatin Bs and their receptor in the two-spotted cricket, Gryllus bimaculatus (2016)
  • 著者名/発表者名: 塚本悠介、永田晋治
  • 雑誌名: Peptiedes 巻: 印刷中 ページ: 25-31
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2016.03.015
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] フタホシコオロギGryllus bimaculatusにおける卵巣摘出による摂食行動変化と脂肪体の転写変動解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 塚本悠介、永田晋治
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] フタホシコオロギGryllus bimaculatusにおける交尾と卵巣摘出によるタンパク質選好性行動と脂肪体の代謝変化の関連性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 塚本悠介、永田晋治
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] フタホシコオロギGryllus bimaculatusにおけるアラトスタチンBおよびその受容体の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 塚本悠介, 永田晋治
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] フタホシコオロギのインスリン様ペプチドにおけるスプライシングバリアントの発現調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚本悠介, 張敏珠, 藤盛春奈, 永田晋治
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会・第88回日本生化学会 合同大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [図書] Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research (2015)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Amano, Hironori Ando, Tadashi Andoh, Ivana Daubnerova, John A. Donald, Leonard G. Forgan, Shogo Haraguchi, Yoichi Hayakawa, Satoshi Hirako, Susumu Hyodo, Taisen Iguchi, Akio Inui, Haruaki Kageyama, Hiroyuki Kaiya, Sho Kakizawa, Shinji Kanda, Hiroyuki Kaneko, Hiroshi Kataoka, Shinji Nagata, Yusuke Tsukamoto 他
  • 総ページ数: 674
  • 出版者: Academic Press