ショウジョウバエ発生過程の特定の期間を決める生物タイマーの分子機構とその調節

• 研究課題/領域番号: 25440110
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 上田 均 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (60201349)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 生物タイマー / 変態 / エクダイソン / ショウジョウバエ / 蛹 / FTZ-F1 / Blimp-1 / Shade / ecdysteroid

研究成果の概要

本研究でキイロショウジョウバエの蛹化のタイミングを決める生物タイマーの分子機構を明らかにした。つまり、分泌されたエクダイソンを20ヒドロキシエクダイソン（20E）に変換する酵素Shadeが蛹化のタイミングを決めること、次に、Shadeは、前蛹への変換を誘導する20Eによって誘導される転写抑制因子Blimp-1によって発現時期が決まる転写因子FTZ-F1によって誘導されることを示した。さらに、この同定したタイマーは栄養状態を感知する器官である脂肪体で働くことを明らかにし、栄養情報を脂肪体でタイマー機構に伝える可能性が示唆された。
一方、FTZ-F1は３齢幼虫期の決定に重要な役割をすることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] A biological timer in the fat body comprised of Blimp-1, βFTZ-F1 and Shade regulates pupation timing in Drosophila melanogaster (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Akagi, Moustafa Sarhan, Abdel-Rahman Sultan, Haruka Nishida, Azusa Koie, Takumi Nakayama and Hitoshi Ueda
  • 雑誌名: Development 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Function of the nuclear receptor FTZ-F1 during the pupal stage in Drosophila melanogaster. (2014)
  • 著者名/発表者名: A.R. Sultan, Y. Oishi, H. Ueda
  • 雑誌名: Development Growth and Differentiation 巻: 56 号: 3 ページ: 245-253
  • DOI: 10.1111/dgd.12125
  • NAID: 40020051494
  • 査読あり
• [学会発表] 単独の結合部位に作用する2つの転写因子による転写活性化機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮川 航一、上田 均
  • 学会等名: 冬の若手ワークショップ2016
  • 発表場所: 山中湖
  • 年月日: 2016-02-04
• [学会発表] ショウジョウバエはお腹にあるタイマーで蛹化のタイミングを決める (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田 均1、赤木 一孝、Sarhan, Moustafa、Sultan, Abdel Rahman、西田 遥、小家 あずさ
  • 学会等名: 冬の若手ワークショップ2016
  • 発表場所: 山中湖
  • 年月日: 2016-02-04
• [学会発表] Nutritional signal affects biological timer that determines prepupal period in Drosophila (2015)
  • 著者名/発表者名: Haruka Nishida and Hitoshi Ueda
  • 学会等名: 第3８回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Effect of culture temperature on the analysis process of timer system at the onset of metamorphosis in Drosophila melanogaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Haruka Takase and Hitoshi Ueda
  • 学会等名: 第3８回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Unstable character of transcriptional repressor Blimp-1 contributes to accurate time measuring system for pupation timing in Drosophila melanogaste (2015)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Ueda, Haruka Nishida, Abdel-Rahman Sultan, Kazutaka Akagi, Takumi Nakayama and Moustafa Sarhan
  • 学会等名: The 2nd International Insect Hormone Workshop
  • 発表場所: Crete, Greece
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] Biological timer in fat body determines pupation timing in Drosophila melanogaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Haruka Nishida, Abdel-Rahman Sultan, Kazutaka Akagi, Moustafa Sarhan, Azusa Koie and Hitoshi Ueda
  • 学会等名: 48th Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2015-06-02
  • 国際学会
• [学会発表] Determination of pupation timing by biological timer in fat body during prepupal period in Drosophila melanogaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Haruka Nishida, Abdel-Rahman Sultan, Kazutaka Akagi, Moustafa Sarhan, Takumi Nakayama, Azusa Koie and Hitoshi Ueda
  • 学会等名: CDB Symposium 2015
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2015-03-23 – 2015-03-25
• [学会発表] Control of developmental timing by transcription factors Blimp-1 and FTZ-F1 in fat body during prepupal period in Drosophila melanogaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Haruka Nishida, Abdel-Rahman Sultan, Kazutaka Akagi, Moustafa Sarhan, Takumi Nakayama, Azusa Koie and Hitoshi Ueda
  • 学会等名: 55st Annual Drosophila Research Conference
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2015-03-04 – 2015-03-08
• [学会発表] Timer system to determine pupation timing exists in fat body (2015)
  • 著者名/発表者名: Haruka Nishida, Abdel-Rahman Sultan, Kazutaka Akagi, Moustafa Sarhan, Takumi Nakayama, Azusa Koie and Hitoshi Ueda
  • 学会等名: 55st Annual Drosophila Research Conference, Ecdysone WS
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2015-03-04
• [学会発表] Nutritional signal affects determination of developmental timing in Drosophila (2014)
  • 著者名/発表者名: Haruka Nishida and Hitoshi Ueda
  • 学会等名: 第3７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] ショウジョウバエのエクダイソンを活性型に変換する酵素遺伝子shadeはFTZ-F1で誘導される (2014)
  • 著者名/発表者名: 小家あずさ、高倉優介、赤木一孝、上田均
  • 学会等名: 第3７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Control of developmental timing by transcription factors Blimp-1 and FTZ-F1 in fat body during prepupal in Drosophila melanogaster (2014)
  • 著者名/発表者名: Haruka Nishida, Abdel-Rahman Sultan, Kazutaka Akagi, Moustafa Sarhan, Takumi Nakayama, Azusa Koie, Hitoshi Ueda
  • 学会等名: Japanese Drosophila Research Conference
  • 発表場所: Kanazawa
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [学会発表] Transcription factors Blimp-1 and βFTZ-F1 in fat body control the timing of late-pupal development and eclosion (2014)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Ueda, Abdel-Rahman Sultan
  • 学会等名: Japanese Drosophila Research Conference
  • 発表場所: Kanazawa
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06
• [学会発表] Transcription factors FTZ-F1 and Blimp-1 control the pupal development and eclosion timing in Drosophila (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Sultan, H. Ueda
  • 学会等名: 54st Annual Drosophila Research Conference
  • 発表場所: Washington DC, USA
• [学会発表] Transcription factor Blimp-1 controls the fat body remodeling in Drosophila (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Sultan, H. Ueda
  • 学会等名: 46rd Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: 松江
• [学会発表] Control of developmental timing by transcription factors in fat body during metamorphosis in Drosophila melanogaster (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Sultan, K. Akagi, H. Nishida, M. Sarhan, T. Nakayama, A. Koie, H. Oish, H. Ueda
  • 学会等名: International insect hormone (19th Ecdysone) workshop
  • 発表場所: Minneapolis MN, USA
• [学会発表] Transcription factors FTZ-F1 and Blimp-1 in fat body control the pupal development and eclosion timing in Drosophila (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Sultan, H. Ueda
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会／第８３回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] キイロショウジョウバエの前蛹期における転写因子FTZ-F1によるshade遺伝子の制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高倉優介・上田均
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会／第８３回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] ショウジョウバエは脂肪体に存在するタイマー機構で前蛹期間を決める (2013)
  • 著者名/発表者名: 小家あずさ・Sultan, Abdel Rahman・赤木一孝・上田均
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会／第８３回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸