幼若ホルモンによる遺伝子調節の分子機構:幼若ホルモンのリセプター応答配列・転写因子の同定とその機能

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044192
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 鎮西 康雄 三重大学, 医学部, 教授 (60024709)
• 研究分担者: WALKER V クィーンズ大学, 理学部, 教授 ; WYATT G.R. クィーンズ大学, 理学部, 教授 ; 篠田 徹郎 農水省, 野菜茶業試験・環境部, 主任研究官 ; 安藤 勝彦 三重大学, 医学部, 助教授 (90024710)
• キーワード: 幼若ホルモン / シアノプロティン / 貯蔵蛋白質 / 遺伝子発現 / 転写調節 / 転写調節因子 / CDNAクローニング / ゲルシフトアッセイ

研究概要

(目的)幼若ホルモン(JH)による遺伝子発現の調節機構を明らかにするため、ホソヘリカメムシ体液蛋白貨Cyanopr otein(CP)とトノサマバッタの卵黄蛋白質Vitellogenin(Vg)の遺伝子上流調節領域の転写の調節に直接関わる遺伝子エレメントを明らかにし、転写調節因子・JH受容体の同定とクローニングするのが目的である。
(方法)カメムシのCP遺伝子・バッタのVg遺伝子上流域の遺伝子構造の解析。遺伝子上流フラグメントにレポーター遺伝子を繋ぎ、無細胞転写法により転写調節エレメントの同定。遺伝子上流域配列と両種の脂肪体核因子を用いたゲルシフト法で、転写調節因子の解析。などを実施した。
(成果)ホソヘリカメムシ体液蛋白 Cyanopr otein (CP) とトノサマバッタの卵黄蛋白質Vitellogenin(Vg)の遺伝子上流調節領域遺伝子構造を解析した。CPおよびVg遺伝子はJHにより発現が誘導されるが、この両者に共通で核受容体スーパーファミリー (nuclear receptor super family)のDNA応答配列モチーフのコンセンサス配列AGGTCAのinverted repeatがそれぞれ-550bp付近および-1100bp付近にあることがわかった。これらの配列を含むfragmentとreportergeneとしてGfree cassete をfusion した constructを用いて、無細胞転写系での発現をみたところ、それぞれの昆虫の脂肪体核抽出の存在下でJHの添加により発現が誘導されることを明らかにした。この無細胞系でのJHによる遺伝子発現の誘導は種の違う核描出と交換した組み合わせでも起った。このinvertedrepeat配列を含むフラグメントを合成し、これをラベルしてプローブとして、カメムシおよびバッタの脂肪体核抽出液を用いて、ゲルシフトアッセイを行った。その結果、JH処理した休眠虫に特異的なシフトが観察された。
(結論)JHにより発現が誘導されるCPおよびVgの上流域に存在する核受容体スーパーファミリー応答配列inverted repeat に結合する脂肪体核因子の存在を確認した。この因子は休眠虫にJHを処理すると脂肪体核に誘導されることが判った。

研究成果

• [文献書誌] Makoto Hirai et al.: "ldentification and cDNA cloning of novel juvenile hormone responsiveqenes from fat body of the bean bug,Riptortus clavatus by mRNA differential display." lnsect Biochem Mol.Biol.28(in press). (1998)
• [文献書誌] P.Waidhet-Kouadio et al.: "Purification and characterization of a thrombin inhibitor from the salivary glands of a malarian vector mosquito ,Anopheles stephensi." Biochemi Biophy.Acta.(in press). (1998)
• [文献書誌] Jianxin Sun et al.: "Characterization and cDNA cloning of a hemoprotein in the salivary glands of a blood sucking insect,Rhodnius prolixus." lnsect Biochem.Mol.Biol.28(in press). (1998)
• [文献書誌] Masao Yuda et al.: "Expression,reconstitution and characterization of prolixin-Sas a vasodilator: a salivary gland nitric-oxide-binding hemoprotein of Rhodnius prolixus." Eur.J.Biochem.249. 337-342 (1997)
• [文献書誌] Tetsro S.et al.: "Vitellogenins and vitellins in the bean bug,Riportus clavatus" Arch.lnsect Biochem.Physiol.,. 31. 395-412 (1996)
• [文献書誌] Miura K.et al.: "Cloning of mRNA sequences for two antibacterial peptides in a hemipteran insect,Riptortus clavatus." Zool.Sci.,. 13. 111-117 (1996)