アゲハチョウの蛹表皮褐色化ホルモンの一次構造決定と作用機作の解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10740390
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 山中 明 山口大学, 理学部, 助手 (20274152)
• キーワード: Papilio xuthus / 蛹表皮褐色化ホルモン / 昆虫内分泌

研究概要

【アゲハチョウ蛹表皮褐色化ホルモンの精製および遺伝子構造解析】
1.6000個体のアゲハチョウ緑色蛹の脳を摘出し、アゲハチョウ蛹表皮褐色化ホルモン粗抽出液(2%NaCl抽出液)を調製した。このホルモンを部分精製するためにセファデックスG-50ゲル濾過クロマトグラフィーを行った。この結果より、蛹表皮褐色化ホルモンは、分子量約3000〜4000であることが明かとなった。また、イオン交換樹脂への吸着性から塩基性のペプチドであることが分かった。更に、逆相クロマトグラフィーにより精製を進めたが、精製には至らなかった。出発材料を増やし、効率の良い精製方法の確立をする必要が示唆された。
2.アゲハチョウ緑色蛹の脳のcDNAライブラリー作製を行った。
【蛹化条件の違いによるアゲハチョウ前蛹期幼虫体内の代謝機構の解析】
緑色蛹および褐色蛹を生じる条件下に置き、両条件下で得られた前蛹の脳内アミンの定量を行なったところ、両者間でのアミン量の違いが認められたので、現在、前蛹期から蛹期の各発育ステージにおけるアミン量の変動を再度、検討中である。
【蛹表皮の色を決定するシグナル伝達物質の検索】
前蛹期幼虫頭部の感覚器を切除する実験を行ったが、蛹表皮の色を決定する感覚器の同定には至らなかった。そこで、蛹褐色化ホルモンの産生細胞および分泌経路を調べるため、前胸神経節よりコバルトリジンを用い、神経を染色した。前胸神経節より脳へと至る経路が染色されたが、染色された脳細胞が蛹褐色化ホルモンの産生細胞であるとは断定できないので、再度検討が必要である。

研究成果

• [文献書誌] 山中 明: "チョウの環境適応による蛹の色の多形現象"山口生物. 25. 3-10 (1998)
• [文献書誌] 山中 明: "鱗翅目昆虫(蝶類)の環境適応による蛹の色の多形現象の分子機構に関する研究"財団法人実吉奨学会研究報告集. 16. 102-105 (1999)
• [文献書誌] Tsurumaki J.et al.: "Effects of photoperiod and temperature on seasonal morph development and diapause egg oviposition in a bivoltine race (Daizo)of the silkmoth,Bombyx mori L."Journal of Insect Physiology. 45. 101-106 (1999)
• [文献書誌] Yamanaka A.et al.: "Extraction and partial characterization of pupal-cuticle-melanizing hormone (PCMH) in the swallowtail butterfly,Papilio xuthus L.(Lepidoptera,Papilionidae)"Zoological Science. 16. 261-268 (1999)
• [文献書誌] Yamanaka A.et al.: "Isolation and infectivity of Klebsiella oxytoca from cadaver larvae of swallowtail butterfly,Papilio xuthus L."Information. 2. 155-160 (1999)
• [文献書誌] 伊藤靖子ら: "山口県中東部(山口盆地とその周辺)における蛾類の調査-蛾類の採集リストおよび解析の概要-"山口生物. 別冊25. 1-270 (1998)
• [文献書誌] Yamanaka,A.et al.: "Neuroendocrine regulation of seasonal morph development in bivoltine race (Daizo) of the silkmoth,Bombyx mori L."Journal of Insect Physiology. 46(in press.). (2000)
• [文献書誌] Endo,K.et al: "Photoperiodic and neuroendocrine control of seasonal morphs in the bivoltine silkmoth"Proceedings of Arthropodan Embryological Society of Japan. 35(in press). (2000)
• [文献書誌] Yamanaka,A.et al.: "Effects of hormonal factors on pupal cuticle coloration in the swallowtail butterfly.Papilio xuthus L.(Lepidoptera,papilionidae)"Proceedings of Arthropodan Embryological Society of Japan. 35(in press). (2000)