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昆虫の生存環境温度受容から休眠誘導に繋がる脳内分子ネットワークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17688003
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 応用昆虫学
研究機関信州大学

研究代表者

塩見 邦博  信州大学, 繊維学部, 准教授 (70324241)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2007年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2006年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2005年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード休眠ホルモン / バキュロウイルス / 環境温度 / 神経分泌細胞 / 脳 / 変態と休眠 / カイコ / 遺伝子
研究概要

2つのサブテーマを遂行した。(A)カイコ卵における温度センサー相同体遺伝子のクローニングと機能解析。(B)休眠ホルモン産生細胞群と脳を巡る神経ネットワークの解析。
(A)昨年度は,5つのカイコの温度センサータンパク質(ThemloTRPチャンネル)相同体遺伝子群の部分配列を決定した。本年度はまず,cDNAの全長配列を決定し,発現動態を詳細に調査した。これらのcDNAはいずれもキイロショウジョウバエのものと相同性が高く,機能ドメインも保存されており,カイコにおける温度センサータンパク質をコードしていると考えられた。さらに,いずれの遺伝子も様々な発育時期の様々な組織・器官で発現しており,血球細胞でも高い発現が認められた。これらの結果から,ThermoTRPは変温動物である昆虫の内部組織の急激な温度変化に伴う温度ストレスに対応するために,血球細胞をはじめとする内部組織で発現し,即時的なストレス応答に関与すると推測した。この仮説を検証するために,培養細胞系を用いた活性化温度閾値の測定や遺伝子発現抑制による温度応答性への影響を調査する準備を進めた。さらに,休眠誘導と覚醒への関与を調査している。
(B)昨年度までに,休眠ホルモン(DH)の放出抑制に関わると推測される脳内細胞を同定した。本年度はまず,この細胞でアポトーシス誘導タンパク質(Reaper)を発現させ,DH分泌器官である食道下神経節(SG)でのDH蓄積量に及ぼす影響を調査し,休眠性に及ぼす影響を再調査した。その結果,Reaper発現により,DH量の減少が観察され,非休眠卵産生性に条件付けた個体が休眠卵を産出した。さらに,この細胞の神経投射パターンとDH放出抑制に関わると思われるGABAレセプターの局在性を調査した結果,DHの放出器官である側心体においてDH産生細胞の神経軸索末端と重なり合っていた。今後,DH放出抑制細胞で発現するホルモンの休眠誘導における機能解析と,この細胞と日長や温度情報の受容との関連を調査する予定である。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (11件) 学会発表 (9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] カイコの胚休眠の分子機構-特に休眠ホルモンの合成と受容,および休眠開始期に発現する遺伝子について2008

    • 著者名/発表者名
      柳沼利信
    • 雑誌名

      化学と生物 3

      ページ: 206-213

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] ヒメシロモンドクガにおける多様な季節的多型の誘導とホルモン作用2007

    • 著者名/発表者名
      上原裕史
    • 雑誌名

      昆虫DNA研究会ニュースレター 7

      ページ: 20-21

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] The Pitx homeobox gene in Bombyx mori : Regulation of DH-PBAN neuropeptide hormone gene expression.2007

    • 著者名/発表者名
      Shiomi, K. et al.
    • 雑誌名

      Mol Cell Neurosci. 34

      ページ: 209-218

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The roles of ERK and P38 MAPK signaling cascades on embryonic diapause initiation and termination of the silkworm, Bombyx mori.2006

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, Y. et al.
    • 雑誌名

      Insect Biochem Mol Biol. 36

      ページ: 47-53

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ERK/MAPK regulates ecdysteroid and sorbitol metabolism for embryonic diapause termination in the silkworm, Bombyx mori.2006

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, Y. et al.
    • 雑誌名

      J. Insect Physiol. 52

      ページ: 569-575

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Distinct effects of different temperatures on diapause termination, yolk morphology and MAPK phosphorylation in the silkworm, Bombyx mori.2006

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, Y. et al.
    • 雑誌名

      J. Insect Physiol. 52

      ページ: 1194-1201

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The roles of ERK and P38 MAPK signaling cascades on embryonic diapause initiation and termination of the silkworm, Bombyx mori.2006

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, Y.et al.
    • 雑誌名

      Insect Biochem Mol Biol. 36

      ページ: 47-53

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Establishment of a sandwich ELISA system to detect diapause hormone, and developmental profile of hormone levels in egg and subesophageal ganglion of the silkworm, Bombyx mori.2005

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, N.et al.
    • 雑誌名

      Zoolog Sci. 22

      ページ: 213-221

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Myocyte enhancer factor2(MEF2) is a key modulator of the expression of the prothoracicotropic hormone gene in the silkworm, Bombyx mori.2005

    • 著者名/発表者名
      Shiomi, K.et al.
    • 雑誌名

      FEBS J. 272

      ページ: 3853-3862

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Diapause hormone levels in subesophageal ganglia of uni-, bi- and poly-voltine races during pupal-adult development of Bombyx mori, and the effects of ouabain, an inhibtor of Na^+-K^+ ATPase, on the hormone levels.2005

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, N.et al.
    • 雑誌名

      J.Insect Biotechnol.Sericol. 74

      ページ: 57-62

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature-dependent activation of ERK/MAPK in yolk cells and its role in embryonic diapause termination in the silkworm Bombyx mori.2005

    • 著者名/発表者名
      Iwata, KI.et al.
    • 雑誌名

      J Insect Physiol. 51

      ページ: 1306-1312

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Molecular cloning and expression analysis of thermoTRP homologs of the silkworm,Bombyx mori2008

    • 著者名/発表者名
      SATO, Azusa
    • 学会等名
      Asia-Pacific Congress of Sericulture and Insect Biotechnology(APSERI 2008 NAGOYA)
    • 発表場所
      Nagoya University(Nagoyacity)
    • 年月日
      2008-03-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Molecular cloning and functional analysis of cDNA encoding the dipause hormone on diapause induction and seasonal polyphenism in the Orgyia thyellina2008

    • 著者名/発表者名
      UEHARA, Hiroshi
    • 学会等名
      Asia-Pacific Congress of Sericulture and Insect Biotechnology(APSERI 2008 NAGOYA)
    • 発表場所
      Nagoya University(Nagoyacity)
    • 年月日
      2008-03-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ヒメシロモンドクガのFXPRLアミド受容体のクローニングと発現解析2008

    • 著者名/発表者名
      上原裕史
    • 学会等名
      日本蚕糸学会第78回大会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カイコの温度センサー(ThermoTRP)遺伝子群の高温・低温による発現量の増加2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤梓
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会, 第80回目本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2007-12-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カイコのGABA性神経の脳内分布と休眠ホルモン分泌への関与2007

    • 著者名/発表者名
      福島義久
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部第63回・東海支部第59回研究発表会ならびに特別講演会
    • 発表場所
      ジョイントプラザマリオ(岡谷市)
    • 年月日
      2007-11-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カイコのThemloTRP相同体のcDNAの全塩基配列の決定と様々な組織でのタンパク質の蓄積2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤梓
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部第63回・東海支部第59回研究発表会ならびに特別講演会
    • 発表場所
      ジョイントプラザマリオ(岡谷市)
    • 年月日
      2007-11-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ヒメシロモンドクガにおける多様な季節的多型の誘導とホルモン作用2007

    • 著者名/発表者名
      上原裕史
    • 学会等名
      昆虫DNA研究会第4回研究集会
    • 発表場所
      信州大学理学部大会議室(松本市)
    • 年月日
      2007-05-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カイコの脳内の様々な細胞でのreaper発現によるDH放出抑制細胞の探索2007

    • 著者名/発表者名
      福島義久
    • 学会等名
      日本蚕糸学会第77回大会
    • 発表場所
      農林水産技術会議事務局筑波事務所(つくば市)
    • 年月日
      2007-04-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ヒメシロモンドクガにおける休眠ホルモンcDNAの同定と多様な季節的多型の誘導2007

    • 著者名/発表者名
      上原裕史
    • 学会等名
      日本蚕糸学会第77回大会
    • 発表場所
      農林水産技術会議事務局筑波事務所(つくば市)
    • 年月日
      2007-04-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 昆虫の特異機能の発現機構と開発「むしの才覚を探る」「III.昆虫の個体維持機構の解明とその開発;3-1-1.休眠ホルモン遺伝子はなぜ食道下神経節の特異的な神経分泌細胞のみで発現するか?」2005

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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