昆虫変態の分子機構－インスリン様ペプチドの作用と代謝制御

• 研究課題/領域番号: 22380034
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用昆虫学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 岩見 雅史 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (40193768)
• 研究分担者: 木矢 剛智 金沢大学, 自然システム学系, 特任助教 (90532309)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2010年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: 昆虫 / 脱皮・変態 / 発生・分化 / 脳・神経 / ホルモン / 昆虫変態 / インスリン / エクジソン / カイコガ / 血糖調節 / 個体発育 / 脳 / 神経 / スクロース / マルトース / プロインスリンCペプチド / 代謝調節 / 個体発育・寿命

研究成果の概要

カイコガをモデルに，(1) 昆虫変態に関わるインスリン様ホルモン（ボンビキシン）について，ゲノム情報を基に，新規遺伝子の同定を含め全貌を解明した。
(2) インスリン機能に関連して，発生に伴うエネルギー源としての糖に着目し体内濃度の変化を解析した。結果，発生過程での糖利用酵素の活性調節が幼虫期ではエクジソンによる制御機構下にあることを示した。
(3) 脳中枢神経回路での情報処理および制御機構解明のため，性フェロモンに対する性行動をモデルに，神経活動依存的遺伝子を用いて神経回路可視化可能系統の作出を試みた。結果，性フェロモンに応答してGFPシグナルが観察され，神経回路の可視化可能系統が確立できた。

研究成果

• [雑誌論文] Establishment of tools for neurogenetic analysis of sexual behavior in the silkmoth, Bombyx mori. (2014)
  • 著者名/発表者名: Taketoshi Kiya, Koudai Morishita, Keiro Uchino, Masafumi Iwami, and Hideki Sezutsu
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 (11) 号: 11 ページ: e113156-e113156
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0113156
  • NAID: 120005537889
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visualization of neural activity in insect brains using a conserved immediate early gene, Hr38. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Fujita, Takumi Nishiuchi, Makoto Sato, Masafumi Iwami, and Taketoshi Kiya
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 23 号: 20 ページ: 2063-2070
  • DOI: 10.1016/j.cub.2013.08.051
  • NAID: 120005349182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of 20-hydroxyecdysone-inducible genes from larval brain of the silkworm, Bombyx mori, and their expression analysis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Anuradha Roy
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 29 号: 5 ページ: 333-339
  • DOI: 10.2108/zsj.29.333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hormonal regulation of the death commitment in programmed cell death of the silkworm anterior silk glands. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Matsui
  • 雑誌名: Journal of Insect Physiology 巻: 58 号: 12 ページ: 1575-1581
  • DOI: 10.1016/j.jinsphys.2012.09.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glucose oxidase prevents programmed cell death of the silkworm anterior silk gland through hydrogen peroxide production (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Matsui, Motonori Kakei, Masafumi Iwami, Sho Sakurai
  • 雑誌名: FEBS Journal 巻: Vol.278 号: 5 ページ: 776-785
  • DOI: 10.1111/j.1742-4658.2010.07996.x
  • NAID: 120002924883
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of a novel nuclear noncoding RNA, Fben-1, which is preferentially expressed in the higher brain center of the female silkworm moth, Bombyx mori (2011)
  • 著者名/発表者名: Syusaku Taguchi, Masafumi Iwami, Taketoshi Kiya
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: Vol.496 号: 3 ページ: 176-180
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2011.04.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of novel bombyxin genes from the genome of the silkmoth Bombyx mori and analysis of their exoression (2011)
  • 著者名/発表者名: Abu F M Aslam, Taketoshi Kiya, Kazuei Mita, Masafumi Iwami
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: Vol.28 号: 8 ページ: 609-616
  • DOI: 10.2108/zsj.28.609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Steroidal regulation of hydrolyzing activity of the dietary carbohydrates in the silkworm, Bombyx mori (2011)
  • 著者名/発表者名: Takumi Suzuki, Sho Sakurai, Masafumi Iwami
  • 雑誌名: Journal of Insect Physiology 巻: Vol.57 号: 9 ページ: 1282-1289
  • DOI: 10.1016/j.jinsphys.2011.06.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and expression analysis of nervous wreck, which is preferentially expressed in the brain of the male silkworm moth, Bombyx (2011)
  • 著者名/発表者名: Taketoshi Kiya, Masafumi Iwami
  • 雑誌名: Insect Molecular Biology 巻: Vol.20 号: 5 ページ: 667-674
  • DOI: 10.1111/j.1365-2583.2011.01096.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Juvenile hormone delays the initiation of rectal sac distention by disrupting ecdysteroid action in the silkworm, Bombyx mori. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takumi Suzuki, Sho Sakurai, Masafumi Iwami
  • 雑誌名: Pesticide Biochemistry and Physiology 巻: 97 ページ: 199-203
  • NAID: 120002029021
  • 査読あり
• [学会発表] 神経活動依存的に発現する遺伝子Hr38を用いたショウジョウバエ脳においてメスに反応する神経細胞の検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木矢剛智, 佐藤優希, 岩見雅史
  • 学会等名: 日本分子生物学会第38回年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Hr38の神経活動依存的発現を利用した、カイコガの脳において性フェロモンに応答する神経回路の可視化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田裕果, 原千穂, 内野恵郎, 櫻井健志, 神崎亮平, 瀬筒秀樹, 岩見雅史, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本分子生物学会第38回年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 初期応答遺伝子Hr38はショウジョウバエの長期記憶において重要な役割を果たす (2014)
  • 著者名/発表者名: 箕口昌杜, 大村知世, 長田有加, 佐藤翔馬, 坂井貴臣, 岩見雅史, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本分子生物学会第38回年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Detection of neurons that respond to female in the brain of male Drosophila, using a neural activity marker gene, Hr38. (2014)
  • 著者名/発表者名: Taketoshi Kiya, Makoto Sato, Masafumi Iwami
  • 学会等名: The 11th Japanese Drosophila Research Conference
  • 発表場所: 金沢歌劇座（石川県金沢市）
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [学会発表] 新規な初期応答遺伝子Hr38を用いたショウジョウバエ脳においてメスに反応する神経細胞の検出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木矢剛智, 佐藤優希, 岩見雅史
  • 学会等名: 日本神経科学会大会第36回大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
• [学会発表] Identification of Hr38 as a conserved neural activity-induced gene in insect brains: its application as a marker for neural activity and implication for neural activity-dependent modification of ecdysone signaling in the brain. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Fujita, Hiroki Yamahana, Yuka Nagata, Takumi Nishiuchi, Makoto Sato, Masafumi Iwami, Taketoshi Kiya
  • 学会等名: Insect Hormones (19th Ecdysone) International Workshop
  • 発表場所: University of Minnesota (Minnesota, USA)
• [学会発表] ミツバチの脳においてエクダイソン・シグナルは長期記憶の形成を促進する (2013)
  • 著者名/発表者名: 山端宏葵, 岩見雅史, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
• [学会発表] 遺伝子組み換えカイコガを用いた幼若ホルモン生合成制御機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田口周作, 内野恵郎, 瀬筒秀樹, 岩見雅史, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
• [学会発表] 初期応答遺伝子Hr38を用いたショウジョウバエ脳においてメスに反応する神経回路の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木矢剛智, 佐藤優希, 岩見雅史
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
• [学会発表] 神経活動依存的に発現する遺伝子Hr38を用いたショウジョウバエ脳においてメスに反応する神経細胞の検出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤優希, 岩見雅史, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本分子生物学会第36回年会
  • 発表場所: ポートピアホテル（兵庫県神戸市）
• [学会発表] ミツバチの脳においてエクジステロイド・シグナルは長期記憶の形成を促進する (2013)
  • 著者名/発表者名: 山端宏葵, 岩見雅史, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本分子生物学会第36回年会
  • 発表場所: ポートピアホテル（兵庫県神戸市）
• [学会発表] 新規な初期応答遺伝子Hr38の活動依存的発現を利用した、カイコガの脳において性フェロモンに応答する神経回路の可視化法と機能解析法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原千穂, 森下広大, 田口周作, 内野恵郎, 櫻井健志, 神崎亮平, 岩見雅史, 瀬筒秀樹, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本分子生物学会第36回年会
  • 発表場所: ポートピアホテル（兵庫県神戸市）
• [学会発表] 神経活動依存的に発現する遺伝子を用いた昆虫脳の神経回路可視化法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木矢剛智, 藤田望, 西内巧, 佐藤純, 岩見雅史
  • 学会等名: 日本分子生物学会第34回年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] 新規な神経活動依存的遺伝子を用いた昆虫脳の神経回路可視化法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木矢剛智, 藤田望, 西内巧, 佐藤純, 岩見雅史
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 大雪クリスタルホール(北海道)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 新規な神経活動依存的遺伝子を用いたカイコガ及びショウジョウバエの性フェロモン神経回路の可視化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木矢剛智, 藤田望, 西内巧, 佐藤純, 岩見雅史
  • 学会等名: 日本神経科学大会第34回大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] エクジステロイドによる糖分解酵素活性の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木匠, 桜井勝, 岩見雅史
  • 学会等名: 日本分子生物学会第11回春季シンポジウム
  • 発表場所: 石川県立音楽堂(石川県)
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 神経活動依存的に発現する遺伝子を用いた昆虫脳の神経回路可視化法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木矢剛智, 藤田望, 西内巧, 佐藤純, 岩見雅史
  • 学会等名: 日本分子生物学会第11回春季シンポジウム
  • 発表場所: 石川県立音楽堂(石川県)
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 幼若ホルモン生合成期にアラタ体、側心体で発現量増加する新規遺伝子の同定と解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田口周作, 岩見雅史, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本分子生物学会第33回年会(日本生化学会第83回大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] 神経活動依存的に発現する遺伝子を用いた昆虫脳の神経回路可視化法の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田望, 西内巧, 岩見雅史, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本分子生物学会第33回年会(日本生化学会第83回大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 初期応答遺伝子を用いたカイコガ性フェロモン情報処理回路の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田望, 西内巧, 岩見雅史, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本動物学会第81回大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] カイコガ幼虫における中腸グルコシダーゼ活性の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木匠, 桜弁勝, 岩見雅史
  • 学会等名: 日本動物学会第81回大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 幼若ホルモン生合成期にアラタ体、側心体で発現燈増加する遺伝子の同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田口周作, 岩見雅史, 木矢剛智
  • 学会等名: 日本動物学会第81回大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Identification of novel bombyxin genes from the genome of the silkmoth Bombyx mori. (2010)
  • 著者名/発表者名: Aslam AFM, Kiya T, Higuchi T, Sakurai S, Mita S, Iwami M.
  • 学会等名: 4th Annual Arthoropod Genomics Symposium
  • 発表場所: Kansas City, USA
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] カイコガの性行動時の運動パターンを生成する神経基盤の解明
  • 著者名/発表者名: 森下 広大
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府）
• [学会発表] 熱遺伝学的手法によるカイコガの神経活動および行動の操作
  • 著者名/発表者名: 木矢 剛智
  • 学会等名: 日本動物学会第83回大会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府）
• [学会発表] 新規な神経活動依存的遺伝子M8は昆虫で広く保存された有用な神経活動マーカーである
  • 著者名/発表者名: 木矢 剛智
  • 学会等名: 日本神経科学会大会第35回大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県）
• [学会発表] Functional analysis of a novel immediate early gene, Hr38, in the long-term courtship memory in Drosophila
  • 著者名/発表者名: Tomoyo Ohmura
  • 学会等名: 日本ショウジョウバエ研究会第10回研究集会
  • 発表場所: 慈恵医大（東京都）
• [学会発表] Development of activity-dependent neural tracing methods in the brain of fruit fly, Drosophila melanogaster
  • 著者名/発表者名: Yuki Sato
  • 学会等名: 日本ショウジョウバエ研究会第10回研究集会
  • 発表場所: 慈恵医大（東京都）
• [学会発表] Neural activity visualization in insect brains by a conserved immediate early gene, Hr38
  • 著者名/発表者名: Taketoshi Kiya
  • 学会等名: 日本ショウジョウバエ研究会第10回研究集会
  • 発表場所: 慈恵医大（東京都）
• [学会発表] 昆虫で広く保存された新規な初期応答遺伝子Hr38を用いた活動依存的な神経回路の可視化
  • 著者名/発表者名: 木矢 剛智
  • 学会等名: 日本分子生物学会第35回年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県）
• [図書] Hemolymph proteins and functional peptides: Recent advances in insects and other arthropods (第9章担当) (2012)
  • 著者名/発表者名: Muhammad Tufail
  • 出版者: Bentham Science Publishers, Oak Park, IL, USA
• [備考] Masafumi IWAMI
  • URL: http://bombyxin.umin.jp
• [備考] Masafumi IWAMI
  • URL: http://biology.w3.kanazawa-u.ac.jp/index.html
• [備考] 研究者情報
  • URL: http://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?id=3156&page=1&org2_cd=341200
• [備考] Masafumi IWAMI
  • URL: http://bombyxin.umin.jp
• [備考] Masafumi IWAMI
  • URL: http://biology.w3.kanazawa-u.ac.jp/index.html
• [備考] 研究者情報
  • URL: http://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?id=3156&page=1&org2_cd=341200
• [備考] 金沢大学研究者情報
  • URL: http://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?id=3156&page=1&org2_cd=341200
• [備考] 岩見雅史 個人のホームページ
  • URL: http://biology.w3.kanazawa-u.ac.jp
• [備考] 岩見雅史 個人のホームページ
  • URL: http://bombyxin.umin.jp