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網羅的エクジステロイド分析によるカイコ胚期のエクジステロイド生合成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02143
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38040:生物有機化学関連
研究機関東京大学

研究代表者

片岡 宏誌  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (60202008)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード昆虫 / 胚発生 / エクジステロイド / LC-MS/MS / リン酸化エクジステロイド / 胚休眠 / リン酸抱合体エクジステロイド / ステロイド / リン酸抱合体
研究成果の概要

本研究では、カイコ胚発生期でみられる貯蔵型エクジステロイドの量的変動と各生合成酵素を定量的に解析し、カイコで認められる卵休眠の内分泌系による制御メカニズムを明らかにすることを目指した。申請期間中では、①エクジステロイドの貯蔵型であるリン酸化抱合体のLC-MS/MSを用いた定量系を確立し、②エクジステロイドの生合成酵素および代謝酵素の胚発生期の発現変動解析および胚発生期での機能解析を行った。これらから、活性型エクジソンの産生メカニズムには、胚発生期には貯蔵型エクジステロイドからつくられる経路と、コレステロールから生合成される経路の二つの経路が異なるタイミングで作用していることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で着目したリン酸抱合体エクジステロイドに関する研究は、園部教授らの退官とともに途絶えた経緯がある。リン酸抱合体が胚発生期に重要だと分かっていても、リン酸抱合体を定量的に扱えないのが研究開始当初の状況であった。しかし、LC-MS/MSによるリン酸抱合体の定量系を確立したため、未解決であった胚発生・胚休眠でのリン酸抱合体の役割にアプローチすることが可能になった。また、休眠における20E生合成停止機構に関する研究はほとんど進んでいなかったが、胚発生期に異なる2つの20Eの産生経路が分かったことから、休眠の分子メカニズムを解明する上で世界に一歩リードした成果が得られたと考えている。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Twenty-hydroxyecdysone produced by dephosphorylation and ecdysteroidogenesis regulates early embryonic development in the silkmoth, Bombyx mori2020

    • 著者名/発表者名
      Fujinaga Daiki、Gu Junjie、Kawahara Hajime、Ogihara Mari H.、Kojima Ikumi、Takeshima Mika、Kataoka Hiroshi
    • 雑誌名

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 127 ページ: 103491-103491

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2020.103491

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sterol Characteristics in Silkworm Brain and Various Tissues Characterized by Precise Sterol Profiling Using LC-MS/MS2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshima Mika、Ogihara Mari H.、Kataoka Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 19 ページ: 4840-4840

    • DOI

      10.3390/ijms20194840

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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