研究課題/領域番号 |
21K05622
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分39050:昆虫科学関連
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研究機関 | 自治医科大学 |
研究代表者 |
山本 大介 自治医科大学, 医学部, 准教授 (90597189)
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研究分担者 |
加藤 大智 自治医科大学, 医学部, 教授 (00346579)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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キーワード | 吸血昆虫 / 性分化 / ハマダラカ / サシチョウバエ / 害虫防除 |
研究開始時の研究の概要 |
吸血昆虫はマラリアをはじめとした多くの感染症を媒介する。蚊やサシチョウバエなどの雌のみが吸血を行う種では、吸血やそれに伴う病原体媒介に関わる機構が性と密接な関係にあると推測される。本研究では、雌特異的に吸血を行う蚊及びサシチョウバエの中腸で発現している遺伝子のうち、性分化遺伝子(性差を誘導する遺伝子)の影響を受ける遺伝子について、血液消化、病原体媒介、生殖における機能を明らかにする。本研究の成果は、吸血昆虫の吸血や病原体媒介能力を誘導する分子機構の解明に加えて、害虫防除や感染症制御の新しい戦略開発の基盤になると期待される。
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研究実績の概要 |
前年度の次世代シークエンス(NGS)解析により明らかになった「ハマダラカDSXM-KO雄において吸血に関連する唾液遺伝子の発現量が野生型(WT)雄より高いことに」ついてqPCR法による発現定量解析を行い、DSXM-KO雄、野生型雄および野生型雌間での比較を行った。唾液遺伝子のうち機能や構造などの解析報告がある8種について調べた。NGS解析で発現量増加が見られた遺伝子(aapp、apy、TRIO、salivary peroxidase、D7r1、D7L2、anophelin)については、qPCRでも同様の結果を示し、そのほとんどがWT雄より100-1,000倍量も増加していた。さらにDSXM-KO雄におけるこれら遺伝子の発現量はWT雄だけでなく、WT雌よりも多いことが明らかとなった。また、唾液腺抽出物のSDS-PAGE解析からこれらの遺伝子がRNAだけでなくタンパク質レベルでも増加している事が明らかとなった。 DSXM-KO雄のNGSデータをさらに解析し、DSXM-KO雄で発現減少している遺伝子にはクチクラ関連の遺伝子が多い事が分かった。これらの中には雄特異的な発現が報告されている分子も含まれていた。 サシチョウバエ(Phlebotomus papatasi)について、各発生段階におけるdsxの発現を調べ、発現量は終齢幼虫から増加し始め蛹期が最も高い事を明らかにした。サシチョウバエにおけるdsxの機能解析のためにdsRNAを作製し、終齢幼虫へのインジェクションによるRNAiを検討した。qPCRによるdsRNA注射個体での発現量解析からある程度の発現抑制効果が見られた。 ハマダラカにてDSXFまたはDSXMを組織特異的に発現する遺伝子組換え蚊作製用のベクターコンストラクトを構築した。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ハマダラカにおけるDSXMおよびDSXFそれぞれに制御を受ける遺伝子の情報を明らかにする事ができている。サシチョウバエでのdsxの機能解析に必要なlarval RNAiの実験系を確立する事ができた。ハマダラカにおいて組織特異的に性を撹乱するための遺伝子コンストラクトの作成も進んでいる。
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今後の研究の推進方策 |
サシチョウバエにおいてdsxに対するRNAi個体の解析を行い、性差形成への影響を調べる。また、このRNAi個体において、ハマダラカの解析で同定された遺伝子のホモログについても発現解析を行い、これらの遺伝子がサシチョウバエにおいてもdsxの制御化にあるか調べる。 ハマダラカでゲノム編集によるノックインあるいはトランスポゾンベクターによる遺伝子導入を行い、DSXFあるいはDSXMの組織特異的強制発現系統を樹立し、性の撹乱が可能か調べる。
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