変態・休眠を支配するホルモン分子の動態と環境応答

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08276101
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 片岡 宏誌 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (60202008)
• 研究分担者: 溝口 明 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60183109) ; 嶋田 透 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (20202111) ; 岩見 雅史 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (40193768) ; 市川 敏夫 九州大学, 理学部, 助教授 (50136420) ; 相薗 泰生 神戸大学, 農学部, 教授 (20089931)
• キーワード: 昆虫 / カイコ / ホルモン / エクジソン / 変態 / 休眠

研究概要

岩見はカイコをモデル昆虫として、ボンビキシン遺伝子をモデル遺伝子として、非トランスジェニック昆虫での転写解析系を開発した。市川はPBAN分泌細胞群は特徴的な同期的発火を繰り返していること、およびボンビキシン分泌細胞がPER抗体に対して強い免疫反応陽性を示すことを明らかにした。片岡はPTTH受容体のクローニングを進めるとともに、ボンビキシンによって脂肪体からリポプロテインと思われるタンパク質の分泌が促進されることを見い出した。溝口はカイコ脳の長期潅流培養系を開発し、蛹期の脳が反復的PTTH分泌の自律性を有すること、幼若ホルモンが5令初期のPTTH分泌促進作用をもつことを明らかにした。相薗はエビガラスズメの蛹休眠覚醒時にセロトニンおよびカルバコールによって脳からのPTTH分泌が促進されることを見い出した。嶋田は各染色体のPCR-RFLPマーカーを整備し、行動形質や変態・休眠に関連する多数の遺伝子をマップした。また、休眠特異的な転写因子BmEtsや性特異的に発現する転写因子Bmdsx、Bmfruの解析を進めた。山下は休眠ホルモン作用の分子機構を解明するため、SABRE法を改良して新規に誘導される遺伝子の探索を進め、l〜2の有力な候補を発見した。また、ソルビトール欠損休眠卵の作出に成功し、休眠代謝の新しい実態を提案した。藤原はエクジステロイド受容体のアイソフォームの発現の選択が、cAMPのシグナルによって制御される可能性を見いだした。また無翅変異体flでは、エクジソン応答遺伝子BHR3の発現が翅原基で特異的に抑制されていることを明らかにした。柳沼はカイコのステロイド・ホルモン受容体EcR-A、EcR-B1、USP、E75およびBHR3を検出するイムノブロット法を確立し、胚発生過程では、EcR-AとEcR-B1とが鏡像の変動型を示すこと、孵化幼虫ではEcR-Aタイプが豊富であることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] I.Yoshida: "A novel member of bombyxin gene family: structure and expression of bombyxin G1 gene,an insulin-related peptide gene of the silkmoth Bombyx mori." Dev.Genes Evol.208・7. 407-410 (1998)
• [文献書誌] S.Morii: "3-ketosteriod-delta1-dehydrogenase of Rodococcus rhodochrous: sequencing of the genomic DNA and hyperexpression,Purification,and characterization of the recombinant enzyme." J.Biochem.124・5. 1026-1032 (1998)
• [文献書誌] 岩見雅史: "非トランスジェニック昆虫における発現解析" 日本比較内分泌学ニュース. 91・. 14-17 (1998)
• [文献書誌] 岩見雅史: "ボンビキシン:昆虫の変態を誘導するインスリン様ホルモン" 生化学. 70・4. 305-308 (1998)
• [文献書誌] 岩見雅史: "インスリンと同じ先祖を持つ昆虫ホルモン-ボンビキシン" 化学と生物. 36・1. 8-10 (1998)
• [文献書誌] T.Uno: "Molecular clonig of cDNA for Brab from the brain of Bombyx mori and biochemical properties of Brab expressed in Esherichia coli." Biosci.Biotechnol.Biochem.62・10. 1885-1891 (1998)
• [文献書誌] T.Yaginuma: "Oxygen consumption in relation to sorbitol utilization at the termination of diapause in eggs of the silkworm,Bombyx mori." Journal of Insect Physiology. (in press). (1999)
• [文献書誌] M.Takahashi: "Changing profiles in mRNA levels of Cdc2 and a novel Cdc2-related kinase (Bcdrk) in relation to ovarian development and embryonic diapause of Bombyx mori." Applied Entomological and Zoology. 33・. 551-559 (1998)
• [文献書誌] Katagiri,N.: "Reduction of glycogen in eggs of the silkworm,Bombyx mori,by use of a trehalase inhibitor,trehazolin,and diapause induction in glycogen-reduced eggs." J.Insect Physiol.44・. 1205-1212 (1998)
• [文献書誌] Fujiwara,Y.: "Developmental changes and hormonal regulation of mRNA of Bombyx mori larval serum protein(BmLSP)." J.Seric.Sci.Jpn.67・5. 393-401 (1998)
• [文献書誌] Imai,K.: "Minimum structure of Diapause Hormone required for biological activity." Biosci.Biotechnol.Biochem.62・10. 1875-1879 (1998)
• [文献書誌] Shiomi,K.: "A hydrophobic peptide (VAP-peptide) of the silkworm,Bombyx mori: a unique role for adult activity proposed from gene expression and production at the terminal phase of metamorphosis." Insect Biochem.Molec.Biol.28・. 671-676 (1998)
• [文献書誌] Shiomi,K: "A hydrophobic peptide (VAP-peptide) of the silkworm,Bombyx mori:Structure,expression and an enhancing function of diapause hormone activity." Insect Biochem.Molec.Biol.28・. 75-82 (1998)
• [文献書誌] Sato,Y.: "Phe-X-Pro-Arg-Leu-NH2 peptide producing cells in the central nervous system of the silkworm,Bombyx mori." J.Insect Physiol.44・. 333-342 (1998)
• [文献書誌] 藤原晴彦: "昆虫ステロイドホルモンによる転写制御" 化学と生物. 35・. 75-77 (1998)
• [文献書誌] M.Kamimura: "Expression of ecdysone receptor isoforms and trehalase in the anterior silk gland of bombyx mori during an extr larval molt and precocious pupation induced by 20-hydroxyecdysone administration." Arch.Insect Biochem.(in press). (1999)
• [文献書誌] T.Ichikawa: "Synchronous firing patterns of a set of insect neurosecretory cells." Neurosci.Lett.(in press). (1999)
• [文献書誌] T.Ichikawa: "Calling behavior modulates heartbeat reversal rhythm in thesilkmoth,Bombyx mori." Zool.Sci.(in press). (1999)
• [文献書誌] H.Abe: "A fully functional non-LTR retrotransposon,BMC1,on the Wchromosome of the silkworm,Bombyx mori." Genes Genet.Syst.73・6(in press). (1998)
• [文献書誌] M.G.Suzuki: "Bm kettin,a homologue of the Drosophila kettin gene,is located on the Z chromosome in Bombyx mori and is not dosage compensated." Heredity. 82・(in press). (1999)
• [文献書誌] M.G.Suzuki: "Diapause-associated transcription of BmEts,a gene encoding an ETS transcription factor homolog in Bombyx mori." Insect Biochem.Mol.Biol.29・(in press). (1999)
• [文献書誌] M.G.Suzuki: "The influence of triploidy on gene expression in the silkworm,Bombyx mori." Heredity. 82・(in press). (1999)
• [文献書誌] 嶋田透: "絹糸昆虫におけるゲノムの進化" 計量生物学. 19・. 15-27 (1998)
• [文献書誌] 本賢一: "蛍光を利用した遺伝子発現解析-ボンビキシン遺伝子の脳神経分泌細胞特異的発現-" 比較生理生化学. 15・4. 315-322 (1998)
• [文献書誌] T.Ichikawa: "Activity patterms of neurosecretory cells releasing pheromonotropic neuropepitides in the moth Bombyx mori." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95・. 4055-4060 (1998)
• [文献書誌] Y.Shirai: "Small GTP-binding proteins in the brain-corpus cardiacam-corpus allatum complex of silkworm,Bombyx mori: Involvement in the secretion of prothoracicotropic hormone." Arch.Insect Biochem.Physiol.38. 177-184 (1998)
• [文献書誌] S.D.Ha: "Isolation and structure determination of a paralytic peptide from the hemolymph of Bombyx mori" Peptides. (in press). (1999)
• [文献書誌] S.G.Dedos: "Differences between recombinant PTTH and crude brain extracts in cAMP-mediated ecdysteroid secretion from the prothoracic glands of the silkworm,Bombyx mori." J.Insect Physiol.(in press). (1999)
• [文献書誌] S.G.Dedos: "A new cerebral factor stimulates IP3 levels in the prothoracic glands of Bombyx mori." Insect Biochem.Mol.Biol.28・. 767-774 (1998)
• [文献書誌] M.Y.Choi: "Isolation and identification of the cDNA encoding the pheromone biosynthesis actovating neuropeptide and additional neuropeptides in the oriental tobacco budworm,Helicoverpa assulta (Lepidoptera:Noctuidae)." Insect Biochem.Mol.Biol.28・. 759-766 (1998)
• [文献書誌] R.Cheng: "Estimation of the position,effect and action mode of a semi-lethal factor locus on a DNA polymorphism linkage map in silkworm,Bombyx mori." Genes Genet.Syst.73・6. 337-344 (1998)
• [文献書誌] F.Ohbayashi: "Molecular structure of the copia-like retrotransposable element Yokozuna on the W chromosome of the silkworm,Bombyx mori." Genes Genet.Syst.73・6(in press). (1998)
• [文献書誌] H.Abe: "Identification of novel random amplified polymorphic DNAs (RAPDs) on the W chromosome of the domesticated silkworm,Bombyx mori,and the wild silkworm,B.mandanina,and their retrotransposable element-related nucleotide sequences." Genes Genet.Syst.73・4. 243-254 (1998)
• [文献書誌] H.Abe: "Genetic mapping of RAPD markers linked to the densonucleosis refractoriness gene,nsd-1,in the silkworm,Bombyx mori." Genes Genet.Syst.73・4. 237-242 (1998)
• [文献書誌] M.G.Suzuki: "Absence of dosage compensation at the transcription level of a sex-linked gene in a female heterogametic insect,Bombyx mori." Heredity. 81・3. 275-283 (1998)
• [文献書誌] S.Satake: "Bombyxin secretion in the adult silkmoth Bombyx mori:Sex-specificity and its correlation with metabolism." J.Insect Physiol.(in press).
• [文献書誌] 藤原晴彦: "ホルモンの分子生物学-8 無脊椎動物のホルモン" 学会出版センター, 229 (1998)