休眠ホルモン剤の創製による多化性蚕種の安定供給

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05556008
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山下 興亜 名古屋大学, 農学部, 教授 (50023411)
• 研究分担者: 武田 禮二 塩野義製薬株式会社, 油日ラボラトリーズ, 研究員 ; 古沢 寿治 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (70127166) ; 佐藤 行洋 三重大学, アイソトープ総合センター, 助手 (60222022) ; 今井 邦雄 三重大学, 生物資源学部, 助教授 (80109313)
• キーワード: 休眠ホルモン / 休眠ホルモン類縁体 / 休眠ホルモン遺伝子 / 遺伝子発現 / 神経分泌細胞 / 休眠卵 / カイコ

研究概要

休眠ホルモン類縁体を約50種類化学的に合成し、精製した。これらはいずれも休眠ホルモン分子の断片である。これら類縁体の休眠ホルモン活性を比較し、活性発現のための基本構造はC末端のペンタペプチドであること、この基本構造による活性はN末端側のペプチドによって高められること、つまり休眠ホルモン活性は基本構造と補足構造によって発現されていると結論した。
脂溶性の休眠ホルモン活性物質をカイコの雄成虫の頭部から抽出精製した。これは皮膚浸透性を有する休眠ホルモン物質を同定するための実験である。メタノール/ジクロロメタン可溶で、水/ブタノール配分によってブタノール層に回収される分画に休眠誘導活性がみられた。この活性物質を精製、単離し、ペプチドであることを示した。N末端55個のアミノ酸配列をエドマン分解によって決定した結果、全アミノ酸数の70%以上がバリン、アラニン、プロリンによって占められていた。本ペプチドは新規なペプチドであり、VAPペプチドと命名した。
休眠ホルモン遺伝子の発現は食道下神経節の12個の神経分泌細胞においてのみ起こっていることを、in situ hybridization法によって証明した。また休眠ホルモン特異抗体を用いた免疫組織化学的な観察により休眠ホルモン様物質は神経軸索や側心体にも分布していることを明らかにした。
合成休眠ホルモンを投与することによって人為的に誘導した休眠卵の生理化学的な特質を調査した結果、ソルビトール及びアラニンの有為な蓄積がみられ、天然の休眠卵に匹敵する性状を示した。この結果は合成休眠ホルモンが正常な休眠卵を誘導する能力を有していることを証明し、蚕種の長期保存に活用しうることを示した。

研究成果

• [文献書誌] 古沢寿治ら: "天蚕卵の休眠に伴うリン脂質構成脂肪酸の変化." 日蚕雑,. 63. 57-63 (1994)
• [文献書誌] Furusawa et al.: "Low temperature-induced accumulation of alanine in the hemolymph of diapausing pre-larvae and its utilization during development of Antheraca yamamai." Int.J.Wild Silkmoth & Silk,. 1. 31-35 (1994)
• [文献書誌] Saito,H.et al.: "The core and complementary sequence responsible for biological activity of the diapause hormone of the silkworm,Bombyx mori." Peptide,. 15. 1173-1178 (1994)
• [文献書誌] Sato,Y.et al.: "Neurosecretory cells expressing the gene for common precursor for diapause hormone and pheromone biosynthesis-activating neuropeptide in the suboesophageal ganglion of the silkworm,Bombyx mori." Gen.Comp.Endocrinol.96. 27-36 (1994)
• [文献書誌] Shiomi,K.et al.: "Induction of non-diapause eggs by injection of anti-diapause hormone rabbit serum into the diapause type of the silkworm,Bombyx mori." J.Insect Physiol.40. 693-699 (1994)
• [文献書誌] Su,Z.-H.et al.: "Molecular characterization of ovary trehalase of the silkworm,Bombyx mori and its transcriptional activation by diapause hormone." Biochim.Biophys.Acta. 1218. 366-374 (1994)
• [文献書誌] Yamashita,O.: "Diapause hormone of the silkworm,Bomyx mori.chemical identification and gene expression." Sericologia. 33. 411-419 (1994)
• [文献書誌] Xu,W.-H.et al.: "Stage-dependent and temperature-controlled expression of the gene encoding the precurosr protein of diapause hormone and pheromone biosynthesis activating neuropeptide in the silkworm,Bombyx mori." J.Biol.Chem.(in press.).
• [文献書誌] Xu,W.-H.et al.: "Molecular characterization of the gene encoding the precursor protein of diapause hormone and pheromone biosynthesis activating neuropeptide of the silkworm,Bombyx mori." Biochim.Biophys.Acta. (in press.).