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昆虫の変態を制御する栄養チェックポイント機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18579
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 形態・構造
研究機関静岡県立大学

研究代表者

大原 裕也  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (80771956)

研究協力者 山中 直岐  
佐藤 昌直  
小林 悟  
林 良樹  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードエクジソン / 前胸腺 / TOR / 核内倍加 / Critical weight / アミノ酸 / 脂肪細胞 / 個体発育 / エクジステロイド / ショウジョウバエ / 変態 / Endocycle / Target of rapamycin
研究成果の概要

本研究では,昆虫の変態開始を決定づける栄養チェックポイントの実体に迫るべく,ショウジョウバエを用い遺伝学・栄養学的解析を行った.その結果,①アミノ酸摂取によりエクジステロイド産生が活性化し,蛹への変態が誘発されること,②栄養摂取により前胸腺のインスリン/TORシグナルが活性化し,これにより核内倍加の進行ならびにエクジステロイド産生が促進されること,③前胸腺における核内倍加の進行により,前胸腺細胞のゲノムDNAの特定領域にコピー数の減少が引き起こされることを見出した.これらの研究結果は,従属栄養生物の発育過程の分子メカニズムを理解する上で重要な知見となる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,これまで未知であった昆虫の変態を決定づける栄養チェックポイントの一端を明らかにし,特に,インスリン・TORシグナルおよび核内倍加が「大人になるか,ならないか」を決定する上で重要であることを見出した.この成果は,従属栄養生物の個体発育の分子基盤を理解する上で重要な知見となる.また,本研究で得られた知見は,益虫・害虫の発育制御技術の開発・確立にも有益なヒントをもたらすと考えられる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Adult-specific insulin-producing neurons in Drosophila melanogaster2018

    • 著者名/発表者名
      Ohhara Yuya、Kobayashi Satoru、Yamakawa-Kobayashi Kimiko、Yamanaka Naoki
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 526 号: 8 ページ: 1351-1367

    • DOI

      10.1002/cne.24410

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nutrient-Dependent Endocycling in Steroidogenic Tissue Dictates Timing of Metamorphosis in Drosophila melanogaster.2017

    • 著者名/発表者名
      Ohhara Y., Kobayashi S., Yamanaka N.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 13 (e1006583) 号: 1 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006583

    • NAID

      120007134974

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ショウジョウバエ発育過程における栄養シグナルの役割2019

    • 著者名/発表者名
      大原裕也
    • 学会等名
      日本生態学会第66回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエ発育過程においてSUMO化経路はneverlandの発現ならびにエクジステロイドの産生を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      大原裕也,小林公子
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ発育過程における核内倍加の役割2018

    • 著者名/発表者名
      大原裕也
    • 学会等名
      第88回日本蚕糸学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNAi screen to identify novel cell cycle regulators in Drosophila prothoracic gland.2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Ohhara
    • 学会等名
      The 3rd International Insect Hormone Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ショウジョウバエ発育過程において,TORシグナルは変態開始を決定づける栄養チェックポイントとして働く.2017

    • 著者名/発表者名
      大原裕也
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(第40回日本分子生物学会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエ内分泌組織におけるMitotic-to-Endocycle Switchの制御機構2016

    • 著者名/発表者名
      大原裕也,中村安希,小林公子
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 人類遺伝学研究室HP

    • URL

      http://dfns.u-shizuoka-ken.ac.jp/labs/cellphys/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 幼虫が昇る「大人への階段」

    • URL

      https://brh.co.jp/seimeishi/journal/093/research/1.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 昆虫の成長期間を規定する分子メカニズムに迫る

    • URL

      http://dfns.u-shizuoka-ken.ac.jp/wp/archives/2195/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] PLOS Geneticsに掲載: 昆虫の成長期間を規定する分子メカニズムに迫る

    • URL

      http://dfns.u-shizuoka-ken.ac.jp/wp/archives/2195/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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