液性免疫を司る経路の使い方は個体ごとにゆらぐ？

• 研究課題/領域番号: 22K19352
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究代表者: 西出 雄大 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 主任研究員 (50558096)
• 研究分担者: 森山 実 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30727251) ; 春本 敏之 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (60727387)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 昆虫免疫 / 液性免疫 / IMD経路 / Toll経路 / 抗菌性タンパク質 / 抗菌ペプチド

研究開始時の研究の概要

昆虫の液性免疫の働きが個体ごとにどこまで異なるのか、あまり分かってきていない。そこで、我々は、チャバネアオカメムシとショウジョウバエを使い、昆虫免疫の個体間の違いに焦点を当てて研究を行う。昆虫の液性免疫は我々ヒトを含む脊椎動物の免疫経路と相同の遺伝子を持つ経路とされており、昆虫の液性免疫で分かったことは、脊椎動物や植物などの高等生物の免疫機構への波及効果も考えられる。

研究実績の概要

我々は、個体間の液性免疫経路の使い方が個体間(系統間)で異なる可能性をチャバネアオカメムシで見つけ、本課題に応募した。つまり、昆虫の液性免疫はIMD経路とToll経路という2つの経路が主に働き、下流の抗菌性タンパク質の発現を促すが、単一の抗菌ペプチドの発現がIMD経路、Toll経路のいずれの経路で主に制御されているのかが個体間で異なる可能性を見つけた。そこで、本研究では、まず、さらに解析系統を増やすことで、チャバネアオカメムシを用いてこの現象が確かなものなのかを検証した。その結果、解析系統の増加により、個体間の液性免疫の違いはより確からしいことは分かってきた。また、一つの地域内でも個体間で液性免疫が異なる可能性も示すことができている。しかし、より決定的な実験が必須であり、大規模にRNAseqを行うなどの解析も盛り込む必要があるかもしれない。

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

キイロショウジョウバエを用いた実験はあまり進められていないが、チャバネアオカメムシを用いた解析は大きく進んでおり、来年度中に決定的な実験を行い、論文化までする予定である。

今後の研究の推進方策

チャバネアオカメムシでより研究を進める。具体的には、複数系統についてRNA-seqなどを用いてより詳細な解析を用いることでより確かな証拠を示すことで論文化したい。
また、キイロショウジョウバエを用いた実験も進めて、昆虫における液性免疫の使い方に関する新常識を作っていきたい。