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本研究では、変態期における幼虫表皮タンパク質のリサイクルといった視点から、1)生合成系、2)分解系、3)リサイクル系の3つの系について解析を進めることで、変態の分子機構の解明を目指している。本年度は、ヤママユガ科のエリサン5齢幼虫の発育期での表皮タンパク質の生合成系について、皮膚組織におけるビリベルジン結合タンパク質(BBP)の動態を中心に解析を進めた。変態にともなう形態変化とBBPの吸収過程をモニタリングしてステージ分けを行い、5齢幼虫発育ステージ(5齢0日目〜蛹化0日目)の経日変化と変態期(蛹化24時間前〜蛹化24時間後)の経時的変化を、7ステージに分けてタイムテーブルを作成した。また、蛹脱皮直前の幼虫体節を結紮することでの脱皮液の吸収と脱皮液中の表皮タンパク質が選択的に吸収されるか調べるため、外来タンパク質(BSA等)を脱皮液中に注入し、それらの吸収を調べた。これらの結果から、幼虫表皮は最外皮を脱皮殻として脱皮するほかは、ほとんど脱皮液とともに蛹の体内に吸収されることが明らかになった。5齢幼虫発育ステージおよび変態期における各組織のBBPおよび構成タンパク質の量的・質的変動をSDS-ポリアクリルアミド電気泳動(SDS-PAGE)により調べた。特に変態期は、幼虫外皮、脱皮液、中腸内容物の構成タンパク質とマーカータンパク質のBBPの挙動を比較解析することで、それぞれの組織間での動態について明らかにした。
エリサンBBPのN末端アミノ酸配列からディジェネレイトプライマーを用いて真皮細胞由来のcDNAライブラリーを作成してBBPの全長cDNAを得た。ノーザンハイブリダイゼーション解析などによりmRNAの発育ステージ特異的および組織特異的発現動態については現在解析中である。
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