カイコにおける遺伝子発現とその調節に関する分子生物学的研究

1991 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 01304015
• 研究種目: 総合研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 蚕糸学
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 江口 正治 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (00027856)
• 研究分担者: 永田 昌男 東京大学, 農学部, 助教授 (70107407) ; 富野 士良 東京都立大学, 理学部, 教授 (30101075) ; 田村 俊樹 蚕糸, 昆虫農業技術研究所・遺伝子工学研究室, 室長 ; 古賀 克巳 九州大学, 農学部, 教授 (40038261) ; 伊藤 雅信 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助手 (60221082) ; AZUMA Masaaki kyoto Institute of Tech., Applied Biology, Assistant Professor (20175871)
• 研究期間 (年度): 1989 – 1991
• キーワード: カイコ / 遺伝子 / アルカリ性ホスファタ-ゼ / アルドラ-ゼ / クチクラ蛋白 / プロテア-ゼインヒビタ- / フィブロイン / 不眼蚕

研究概要

カイコ中腸の膜結合型(mーALP)と遊離型(sーALP)アルカリ性ホスファタ-ゼを精製し、酵素としての特性を明らかにした。さらに、mーALPのcDNAの全塩基配列とsーALPのcDNAの一部の配列を決定し、推定される酵素蛋白のアミノ酸配列を他の生物と比較すると共に、遺伝子のDNAの構造解析も進めた。また、血液と脂肪体のキモトリプシンインヒビタ-を精製し、それらの性質と関係を調ベた。一方、血液中の糸状菌プロテア-ゼの主要インヒビタ-を精製し、全アミノ酸配列を決定した。アルドラ-ゼについては、SおよびFの2種のアイソザイムが存在し、胚子形成過程の点青期にSからFへの転換が起こることを明らかにした。これら両型の酵素を精製して性質を比較し、発生過程での代謝転換の意義についても考案した。クチクラ蛋白遺伝子の場合、幼虫外皮蛋白(LCP)の1つをコ-ドする遺伝子は3つのエクソンより成り、その塩基配列から推定した蛋白の1次構造は他の昆虫の外皮蛋白と相同性がみられた。蛹外皮蛋白(PCP)遺伝子には2つのエクソンがあり、これがコ-ドする蛋白には特徴的な反復アミノ酸配列がみられた。後期発生にともなうLCP、PCP遺伝子の発現パタ-ンは対称的で、各々幼虫及び変態ホルモンの体液濃度変動パタ-ンと対応していた。続いて、野蚕フィブロインについては、既にクロ-ニングされているテンサンの遺伝子を利用して調べたところ、野蚕フィブロイン遺伝子間に高い相同性が認められた。次に、サクサンのcDNAをクロ-ニングし、その塩基配列をテンサンと比較すると、両遺伝子を構成している基本単位は非常によく似ていることが分かった。さらに、光沢不眼蚕(nmーg)は血液中のエクジステロイドが低濃度のため、次齢への脱皮ができず、不眼状態となる突然変異であるが、種々の角度から検討を加えた結果、光沢不眼蚕の主な異常は前胸腺にあり、エクジソン合成能が低下するものと考察した。

研究成果

• [文献書誌] Matsui,Y.: "Purification and relationship of chymotrypsin inhibitors from the fat body and haemolymph of the silkworm,Bombyx mori" Comp.Biochem.Physiol.99B. 851-857 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakato,H.: "Structure and expression of gene coding for a pupal cuticle protein of Bombyx mori" Biochim.Biophys.Acta.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sugimoto,Y.: "Internchange in the type of aldolases during embryogenesis in Bombyx mori" J.Seric.Sci.Jpn.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yukuhiro,K.: "Motif and preferential usage in Antheraea pernyi fibroin gene" Jpn.J.Genet.66. 755- (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 永田 昌男: "光沢不眼蚕のエクジステロイド分泌系について" 日蚕雑.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Itoh,M.: "Cloning and sequence analysis of membrane-bound alkaline phosphatase cDNA of the silkworm,Bombyx mori" Biochim.Biophys.Acta. 1129. 135-138 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Eguchi,M.,Azuma,M.,yamamoto,H.and Takeda,S.: ""Isozymes:Structure,Function,and Use in Biology and Medicine",Markert,C.L.and Ogita,Z.(ed)" Wiley-Liss,Inc.,New York, (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 富野 土良: "「昆虫生理学ー現象から分子へー」 大西 英爾,園部 治之,遠藤 克彦 編" 朝倉書店, 234 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Matsui, Y. and Eguchi, M.: "Purification and relationship of chymotrypsin inhibitors from the fat body and haemolymph of the silkworm, Bombyx mori" Comp. Biochem. Physiol.99B. 851-857 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakato, H., Izumi, S. and Tomino, S.: "Structure and expression of gene coding for a pupal cuticle protein of Bombyx mori" Biochim. Biophys. Acta.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sugimoto, Y., Nishimura, F., Kusakabe, T., Nagaoka, S., Hori, K. and Koga, K.: "Internchange in the type of aldolases during embryogenesis in Bombyx mori" J. Seric. Sci. Jpn.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yukuhiro, K., Kanda, T. and Tamura, T.: "Motif and preferential usage in Antheraea pernyi fibroin gene" Jpn. J. Genet.66. 755 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nagata, M., Ueda, K., Orikasa, C. and Suzuki, A.: "Ecdysteroid secretion in the non-molting larvae of the nm-g mutant of the silkworm, Bombyx mori" J. Seric. Jpn.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Itoh, M., Takeda, S., Yamamoto, H., Izumi, S., Tomino, S. and Eguchi, M.: "Cloning and sequence analysis of membrane-bound alkaline phosphatase cDNA of the silkworm, Bombyx mori" Biochim. Biophys. Acta. 1129. 135-138 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より