前胸腺刺激ホルモンを中心とした昆虫脳ペプチド類の構造、機能および動態

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01060004
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鈴木 昭憲 東京大学, 農学部, 教授 (90011907)
• 研究分担者: 岩見 雅史 名古屋大学, 理学部, 助手 (40193768) ; 溝口 明 名古屋大学, 理学部, 助教授 (60183109) ; 石崎 宏矩 名古屋大学, 理学部, 教授 (60025343) ; 長澤 寛道 東京大学, 農学部, 助手 (60134508)
• キーワード: 前胸腺刺激ホルモン / カイコ / ボンビキシン / 羽化ホルモン / アミノ酸配列分析 / 遺伝子解析 / モノクローナル抗体 / ペプチド合成

研究概要

カイコの前胸腺刺激ホルモン(PTTH)を単離し、各種酵素で消化したペプチド断片の配列分析の結果から、41残基目を除くN末端から104残基目までのアミノ酸配列を明らかにした。電気泳動上の挙動からPTTHの分子量は約30000で二量体であることがわかった。N末端15残基のペプチドを化学合成し、これを抗原にしてモノクローナル抗体を作製した。この抗体を用いてカイコ脳から作製したcDNAライブラリーをスクリーニングすることにより、PTTHのcDNAを単離した。塩基配列分析の結果、この遺伝子はシグナル配列のあと役割未知の分子量2K、6Kの2つのペプチドをコードする配列に続いて109残基のPTTH単量体をコードしていた。109残基のうちN末端から104残基はペプチド側から決定した配列と完全に一致し、41残基目はアスパラギン残基をコードしていたことから、この残基には糖鎖が結合していると考えられた。このcDNAをプローブとしてPTTHのゲノム遺伝子を単離し、これが約3kbpの長さをもち、その中に4個のイントロンが存在することを明らかにした。また、上記モノクローナル抗体を用いた免疫組織化学およびin situハイブリダイゼイションにより、PTTHが脳の側方の2対の神経分泌細胞で生産され、軸索を通って反対側のアラタ体から分泌されることがわかった。
カイコのインスリン様ペプチドであるボンビキシンの一分子種ボンビキシンーIVを化学合成した。ボンビキシンに対する数種の抗体を作製し、ラジオイムノアッセイ系を確立した。この系を用いて発生に伴う血中ボンビキシン量の変動を調べた結果、蛹期に特に雌に高濃度で存在することから卵巣発育との関係が示唆された。また、カイコから約30個の、エリカイコから6個の遺伝子をクローニングし、構造を明らかにした。
その他の脳ペプチドとして、羽化ホルモンの全配列(61残基)、性フェロモン生合成活性化神経ペプチドの全配列(33残基)を決定した。

研究成果

• [文献書誌] Kawakami,Atsushi et al.: "Molecular cloning of the Bombyx mori prothoracicotropic hormone" Science. (1990)
• [文献書誌] Iwami,Masafumi et al.: "Cloning of a gene encoding bombyxin,an insulin-like brain secretory peptide of the silkmoth Bombyx mori with prothoracicotropic activity" Develop.Growth & Differ.31. 31-37 (1989)
• [文献書誌] Adachi,Takashi et al.: "cDNA structure and expression of bombyxin,an insulin-like brain secretory peptide of the silkmoth Bombyx mori" J.Biol.Chem.264. 7681-7685 (1989)
• [文献書誌] Kawakami,Atsushi et al.: "Structure and organization of four clustered genes that encode bombyxin,an insulin-related brain secretory peptide of the silkmoth Bombyx mori" Pro.Natl.Acad.Sci.USA. 86. 6843-6847 (1989)
• [文献書誌] 岩見雅史: "昆虫の変態をつかさどる遺伝子" 遺伝. 43. 60-66 (1989)
• [文献書誌] Maruyama,Kazunori et al.: "Synthesis of bombyxin-IV,an insulin-like heterodimeric peptide from the silkworm,Bombyx mori" Peptides. (1990)
• [文献書誌] Iwami,Masafumi: "A novel family C of the genes that encode bombyxin,an insulin-related brain secretory peptide of the silkmoth Bombyx mori:Isolation and characterization of gene C-1" Insect Biochem.(1990)
• [文献書誌] Kono,Takaharu et al.: "A monoclonal antibody against a synthetic carboxyl-terminal fragment of the eclosion hormone of the silkworm,Bombyx mori:characterization and application to immunohistochemistry and affinity chromatography" Zool.Sci.(1990)
• [文献書誌] Kitamura,Akihiro et al.: "Amino acid sequence of pheromone-biosynthesis-activating neuropeptide(PBAN)of the silkworm,Bombyx mori" Biochem.Biophys.Res.Comm.163. 520-526 (1989)
• [文献書誌] Iwami,Masafumi;(Eds.Ohnishi,E.and Ishizaki,H.): "Molting and Metamorphosis" Japan Scientific Societies Press,Tokyo,and Springer-Verlag,Heidelberg, (1990)
• [文献書誌] Mizoguchi,Akira;(Eds.Ohnishi,E.and Ishizaki,H.): "Molting and Metamorphosis" Japan Scientific Societies Press,Tokyo,and Springer-Verlag,Heidelberg, (1990)
• [文献書誌] Nagasawa,Hiromichi;(Eds.Ohnishi,E.and Ishizaki,H.): "Molting and Metamorphosis" Japan Scientific Societies Press,Tokyo,and Springer-Verlag,Heidelberg, (1990)