昆虫成虫原基の再生機構

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07680795
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 久保 健雄 東京大学, 薬学部, 助教授 (10201469)
• 研究分担者: 小林 綾子 東京大学, 薬学部, 助手 (90272484)
• キーワード: 昆虫 / センチニクバエ / 成虫原基 / 再生 / in vitro / エクダイソンレセプター / wingless

研究概要

ショウジョウバエの成虫原基は、外科的に一部を切除した後、成虫腹部に移植すると再生することが知られているが、その機構は不明である。研究代表者らは、生化学的な解析が容易なセンチニクバエの成虫原基を用いて、エクダイソンが10^<-7>Mという低濃度で試験管内で成虫原基の再生を誘発することを発見し、成虫原基のin vitro再生系の構築に成功した。本研究では、成虫原基の再生機構の解析の一環として、(1)成虫原基からエクダイソン高親和性レセプターを同定し、そのレセプターを介した転写制御の解明と、(2)成虫原基がin vitroで再生する際の、位置情報の再構築機構の解明を目的として実験を行った。
その結果、以下の成果を得た。(1)ステロイドホルモンレセプターに共通に保存されているアミノ酸配列に対応するプライマーを用いたPCRにより、センチニクバエ成虫原基よりエクダイソンレセプターのcDNA断片を単離した。このcDNAがコードする蛋白は、ショウジョウバエのイクダイソンレセプターと高い相同性を示した。現在、in vitroでの成虫原基の再生にともなう、この遺伝子の発現変化を解析中である。(2)成虫原基の形態形成において、位置情報を担うと考えられているwingless遺伝子の発現部位を原基から切除し、in vitroで再生させたところ、再生した部域に限局してwingless遺伝子の発現が回復していることが示された。このことは、in vitroでの成虫原基の再生がin vivo同様、位置情報の回復を伴うものであることを示している。これらの知見は、成虫原基の再生機構を理解する上で貴重なものである。

研究成果

• [文献書誌] Chung,S.-O.et al.: "Molecular cloning and sequencing of arylphorin-binding protein in protein granules of the Sarcophaga peregrina." J.Biol.Chem.270. 4623-4631 (1995)
• [文献書誌] Nakanishi,T.et al.: "Structure-function relationship of yeast S-II,in terms of stimulation of RNA polymerase II,arrest relief,and suppression of 6-azauracil sensitivity." J.Biol.Chem.270. 8991-8995 (1995)
• [文献書誌] Matsui,N.M.et al.: "Molecular cloning and nuclear localization of ATBP,a novel (A+T)-stretch-binding protein of Sarcophaga peregrina (flesh fly)." Eur.J.Biochem.230. 396-400 (1995)
• [文献書誌] Kubo,T.et al.: "Change in the expression of hypopharyngeal-gland proteins of the worker honeybee (Apis mellifera L.) with age and/or role." J.Biochem.119(in press). (1996)