カイコ主要クチクラタンパク質の物理化学的および細胞生物的解析

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05640773
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 泉 進 東京都立大学, 理学部, 助教授 (10145659)
• キーワード: 昆虫 / カイコ / クチクラ / キチン / 細胞接着 / 発現ベクター / 融合タンパク質

研究概要

昆虫のクチクラは上皮細胞により合成分泌される細胞外層であり、主にキチンとタンパク質から構成される。本研究ではクチクラの分子構築機構解明の一つのアプローチとしてカイコ上皮タンパク質-キチンならびに細胞間の相互作用について解析を行った。
1.カイコ5齢幼虫の上皮より上皮タンパク質を抽出し、イオン交換クロマトグラフイ-、調製用電気泳動の各精製段階を経て、LCP30を均一タンパク質として分離精製した。本年度はLCP30に加えて、その他の上皮タンパク質、LCP17、23、27を同様の方法で精製した。
2.既に確立したタンパク質とキチン間の結合活性を定性的ならびに定量的に解析する方法を用いて、各上皮タンパク質のキチン結合活性について、さらに解析を進めた。LCP30とキチンの結合は、N-アセチルグルコサミンまたはN-アセチルキトビオースにより部分的に阻害された。また、LCP30とキチンの結合はLCP17、23および27により阻害された。以上より各LCPはキチンのN-アセチルグルコサミン残基を認識し、キチンと結合することが推察された。
3.カイコ培養細胞を用いた細胞接着実験においてLCP30は顕著な細胞接着活性を示した。この接着活性には分子内のRGD配列が大きく寄与していることが判明した。また、LCP17およびLCP23にも細胞接着活性が存在することを確認した。さらに、予備的な実験ながら、LCP30はカイコの脂肪体細胞のprimary cultureにおいても高い細胞接着能を示した。このことは、今まで困難とされていた分化した昆虫の組織の細胞を、LCP30で培養器をコートすることにより、安定した状態で培養ができるという可能性を示唆するものである。

研究成果

• [文献書誌] H.Nakato, K.-i.Shofuda, S.Izumi and S.Tomino: "Structure and developmental expression of a cuficle protein gene of the silkworm,Bombyx mori." Biochimica et Biophysica Acta. 1218. 64-74 (1994)
• [文献書誌] M.Tomita, T.Kinoshita, S.Izumi, S.Tomino and K.Yoshizato: "Characteriza on ofseaurchin fibriller collagen and its cDNA clone" Biochimica et Biophysica Acta. 1217. 131-140 (1994)
• [文献書誌] H.Sakurai, S.Izumi and S.Tomino: "An invitro transcription system from BmN cells of the silkworm,Bombyx mori." Methods in Molecular Biology. 37. 233-244 (1995)
• [文献書誌] K.i-.Yano, M.T.Sakurai, S.Izumi and S.Tomino: "Vitellogenin gene of the silkworm, Bombyx mori: structure and sex-dependent expression." FEBS Lerrers. 356. 207-211 (1994)
• [文献書誌] T.Ogura, K.Okano, S.Izumi, et al.: "A defective non-LTR retrotransposou is dispersed throughout the genome of the silkworm, Bombyx mori." Chromosoma. 103. 311-323 (1994)
• [文献書誌] S.Izumi, K.-i.Yano, Y.Yamamoto and S.Y.Takahasi: "Yolk proteins from insect eggs : Sfructuve,biosynthesis and programmed degradation duving embryogenesis" J.Insect Physiology. 40. 735-746 (1994)