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体内外に分布する受容体Grの応答が司る昆虫の新行動・生理制御機構理解の幕開け

研究課題

研究課題/領域番号 17K19261
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 生産環境農学およびその関連分野
研究機関東京農工大学

研究代表者

佐藤 令一  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30235428)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード味受容体 / イオンチャネル型受容体 / Gr / 認識中枢としての中腸 / 宿主認識 / 植物2次代謝産物 / gustatory receptor / Bmobyx mori / neuropeptide / Tachykinin / 中腸内分泌細胞 / 小球細胞 / 小顋肢 / taste receptor / Bombyx mori / K5 / 体内センサー / 化学物質受容体
研究成果の概要

ヒトではGPCR型の味受容体が感覚器官や消化管における環境認識に重要な役割を果たしている。しかし、昆虫ではイオンチャネル型の味受容体であるGrがそれらにおいて重要な役割を果たしていることが本研究により明らかになってきた。すなわち、カイコはクワを食べる前に小顋肢と呼ばれる感覚器官を葉に押し付けて触診し、クワであることを確かめてから噛み始めるが、そこで働くのは味受容体Grであると示唆された。また、カイコの中腸は、クワの成分をGrが認識して神経ペプチドを分泌することが示された。すなわち、恒常性制御中枢である昆虫の中腸ではGrが一つの重要なセンサーとして働いていることが垣間見え始めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトの感覚器官や消化管における環境認識を担う分子の一つとして、これまではGPCR型の味受容体がクローズアップされてきた。またどの教科書にもこれしか載っていなかった。しかし、本研究により、昆虫では全く異なるファミリーに属する分子、イオンチャネル型のGrが、同様の、それどころかヒトよりも更に巧みな認識の仕組みを作り上げているいることが明らかになった。特に、昆虫の餌(宿主)認識がごく微量の葉っぱ表面の植物2次代謝産物の触診により実現しており、食べてもそれが何かを言い当てられないヒトの味認識に比べてはるかに優れたものであることの発見は、応用ばかりか哲学的意味においても、大変意義深いと考える。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] BmGr10 is a putative functional gustatory receptor in the myo-inositol neuron in the epipharyngeal sensillum2019

    • 著者名/発表者名
      Kana Tsuneto, Tomoyuki Takada, Mayu Kasubuchi, Takayuki Yamagishi, Satomi Adegawa, Ryoichi Sato
    • 雑誌名

      Journal of Insect Biotechnology and Sericology

      巻: 88 号: 1 ページ: 1_007-1_015

    • DOI

      10.11416/jibs.88.1_007

    • NAID

      130007650175

    • ISSN
      1346-8073, 1884-7978
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glucose, some amino acids and a plant secondary metabolite, chlorogenic acid induce the secretion of a regulatory hormone, tachykinin-related peptide, from the silkworm midgut.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi T., Endo H., Fukumura K., Nagata S., Hayakawa T., Adegawa S., Kasubuchi M., Sato R.
    • 雑誌名

      Peptides

      巻: 106 ページ: 21-27

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2018.06.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insect taste receptors relevant to host identification by recognition of secondary metabolite patterns of non-host plants2018

    • 著者名/発表者名
      Kasubuchi M, Shii F, Tsuneto K, Yamagishi T, Adegawa S, Endo H, Sato R
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 499 号: 4 ページ: 901-906

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.04.014

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カイコの摂食促進物質に応答する味覚受容体2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤悠、常藤加菜、佐藤令一
    • 学会等名
      平成31年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カイコガ幼虫における味覚情報に制御された宿主摂食機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      常藤加菜、遠藤悠、志井文香、佐々木謙、永田晋治、佐藤令一
    • 学会等名
      平成31年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A plant secondary metabolite induces secretion of a feeding regulatory hormone, tachykinin from endocrine cells of the silkworm midgut.2018

    • 著者名/発表者名
      T. YAMAGISHI and R. SATO
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on MOLECULAR BIOLOGY AND GENETICS OF THE LEPIDOPTERA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular characterization of Bombyx mori gustatory receptors involved in sugar sensing.2018

    • 著者名/発表者名
      M. KASUBUCHI, F. Shii, K. Tsuneto, R. Sato
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on MOLECULAR BIOLOGY AND GENETICS OF THE LEPIDOPTERA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of novel hormone-producing cells expressing gustatory receptors in the fat body of silkworm, Bombyx mori larvae2018

    • 著者名/発表者名
      S. Uno, H. Endo and R. Sato
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on MOLECULAR BIOLOGY AND GENETICS OF THE LEPIDOPTERA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gustatory receptors responding to feeding deterrents in Bombyx mori larvae.2018

    • 著者名/発表者名
      F. Shii, M. Kasubuchi, K.Tsuneto, and R. Sato
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on MOLECULAR BIOLOGY AND GENETICS OF THE LEPIDOPTERA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultrasensitive chemosensory neuron in silkworm identify its host plant without biting.2018

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuneto, H. Endo, K. Sasaki and R. Sato
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on MOLECULAR BIOLOGY AND GENETICS OF THE LEPIDOPTERA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Silkworm gustatory receptors tuned to phagostimulants.2018

    • 著者名/発表者名
      H. Endo, K. Tsuneto, and R. Sato
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on MOLECULAR BIOLOGY AND GENETICS OF THE LEPIDOPTERA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 昆虫消化管の神経ペプチド分泌機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      山岸孝幸・佐藤令一
    • 学会等名
      第3回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコガ幼虫の脂肪体に発現する味受容体の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      宇野翔吾・遠藤 悠・常藤加菜・佐藤令一
    • 学会等名
      第3回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコガ幼虫における忌避物質受容体の同定2017

    • 著者名/発表者名
      志井文香・粕渕真由・常藤加菜・佐藤令一
    • 学会等名
      第3回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-01-27  

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