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2019 年度 実績報告書

カイコの休眠誘導にみられる脳可塑性の新奇メカニズムの分子・細胞動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 17H03941
研究機関信州大学

研究代表者

塩見 邦博  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (70324241)

研究分担者 溝口 明  愛知学院大学, 教養部, 教授 (60183109)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードカイコ (Bombyx mori) / 休眠 / 脳可塑性
研究実績の概要

カイコの胚休眠誘導において,母蛾の環境温度の受容から次世代卵の休眠性の決定に至る過程には休眠ホルモンの放出制御の過程で脳可塑性が見られる。そして,その脳可塑性はこれまでに知られていない「単純で効率的」な新奇のメカニズムをもつ可能性がある。このメカニズムを立証するために多種の遺伝子改変カイコを作出して,分子・細胞レベルでの詳細な動態解析を行なうとともに個体レべルでの表現型解析を行なっている。
本研究では,次の3つのサブテーマ [A] ~ [C] を行なっている。
[A] 細胞性 GABA トランスポーター (BmGAT1) の機能解析 : BmGAT1 の KO 系統では,次世代卵を休眠卵誘導条件にしても非休眠卵を産卵することがわかった。そこで,この系統における血液中の DH 濃度を測定するほか BmGAT1 の機能解析を行なった。
[B] DH 分泌制御に関わる神経回路網の同定と拡散性伝達の検証:CRISPR/Cas9 システムを利用しコラゾニン (Crz) 遺伝子変異体を作出した。この変異体では,休眠卵誘導条件においても非休眠卵が産卵された。また,この変異体から生産されると考えられる成熟ペプチドを化学的に合成し,非休眠卵誘導条件の蛹に注射しても wt の Crz とは異なり休眠卵を誘導することはなかった。これらの結果と以前の結果を考え合わせると,DH の放出制御に Crz が関与していることが明らかになった。
[C] 時計遺伝子と脳可塑性の関連性の調査:時計遺伝子群の KO 系統の休眠性を調査し,時計遺伝子が休眠誘導に関与していることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画調書の研究計画・方法の通りにおおむね進んだ。特に,時計遺伝子群と休眠誘導との関係において,今後の研究の進展を見込める結果を得た。しかしながら,サブテーマ [B] に関する遺伝子組み換えカイコの作出が遅れている。

今後の研究の推進方策

研究計画調書の研究計画・方法の通りに進める。特に,サブテーマ [B] では遺伝子組み換えカイコの作出と神経ネットワーク解析を,サブテーマ [C] では時計遺伝子群と温度センサーの関係の解析を精力的に進める。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] An insulin-like growth factor-like peptide promotes ovarian development in the silkmoth Bombyx mori2019

    • 著者名/発表者名
      Daiki Fujinaga, Kunihiro Shiomi, Yoshimasa Yagi, Horoshi Kataoka, Akira Mizoguchi
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 9 ページ: 18446

    • DOI

      10.1038/s41598-019-54962-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] カイコの休眠誘導と in hand な環境適応2019

    • 著者名/発表者名
      塩見 邦博
    • 雑誌名

      低温生物工学会誌

      巻: 65 ページ: 51-55

    • 査読あり
  • [学会発表] カイコの休眠誘導におけるAKH/Crz 関連ペプチド (ACP) の役割の調査2020

    • 著者名/発表者名
      兼島 愛乃・白鳥 夏帆・村上 実・森田 開斗・小林 正和・塩見 邦博
    • 学会等名
      令和2年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会日本蚕糸学会第 90 回大会
  • [学会発表] カイコの休眠誘導における温度情報と時計遺伝子群の関係について2020

    • 著者名/発表者名
      村田 彰久・村上 実・小林 正和・横山 岳・池田 健人・大門 高明・沼田 英治・塩見 邦博
    • 学会等名
      令和2年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会日本蚕糸学会第 90 回大会
  • [学会発表] カイコの休眠誘導とin hand な環境適応2019

    • 著者名/発表者名
      塩見 邦博
    • 学会等名
      第 64 回 低温生物工学会「環境適応と休眠ー哺乳類・昆虫・植物・微生物ー」セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] カイコとクワコで休眠誘導のしくみは異なるか?2019

    • 著者名/発表者名
      塩見 邦博
    • 学会等名
      第 25 回 日本野蚕学会シンポジュウム企画「クワコ研究会 2019」
    • 招待講演
  • [学会発表] カイコの緑色オプシンの二重機能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      森田 開斗・横山 岳・國井 雅代・兼島 愛乃・小林 正和・白鳥 夏帆・村上 実・塩見 邦博
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部講演要旨集第75号, p6
  • [学会発表] クワコの休眠誘導における関連分子の調査2019

    • 著者名/発表者名
      横山 岳・齋藤 茂・下田 みさと・小林 正和・塩見 邦博
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部講演要旨集第75号, p7

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公開日: 2021-01-27  

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