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2018 年度 実績報告書

蛹化・成虫化を司る発生プログラムの分子解剖

研究課題

研究課題/領域番号 17H03943
研究機関京都大学

研究代表者

大門 高明  京都大学, 農学研究科, 教授 (70451846)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードカイコ / 変態 / ホルモン / 脱皮 / ゲノム編集
研究実績の概要

本課題では、蛹変態・成虫変態の発生プログラムの全貌を明らかにすることを目的とし、カイコにおける蛹化・成虫化のマスター遺伝子の機能を解明するとともに、幼若ホルモンによる蛹化・成虫化のマスター遺伝子の制御機構の解明を行っている。
平成30年度の成果の概要は以下の通りである。
<Kr-h1> Kr-h1はJH-Met複合体によって直接転写誘導される変態抑制遺伝子である。Kr-h1ノックアウトカイコにおける遺伝子発現解析の結果、(1)Kr-h1は自身を正に制御すること、(2)Kr-h1ノックアウト系統でも若齢期にbroadの早期誘導が見られないこと、(3)成虫期において成虫化マスター遺伝子E93の転写量が顕著に増加すること、などが明らかになった。さらに、幼若ホルモンの抗変態作用の遺伝子基盤の解明に向けて、Metノックアウトカイコ、Kr-h1ノックアウトカイコ、JHAMTノックアウトカイコ、CYP15C1変異体の若齢期でのmRNA-seq解析を行い、現在データ解析を行っている。
<broad> broadはpupal specifierとも呼ばれ、幼虫が蛹に変態するために必要な転写因子であり、蛹化プログラムが実行される時期に特異的に発現する。カイコにおいてbroadの過剰発現実験を行うために、3つのbroadアイソフォームごとにUASトランスジェニックカイコ系統を樹立した(UAS-Br-Z1, UAS-Br-Z2, UAS-Br-Z4)。これらの系統をGAL4系統と交配することによって、(1)通常broadが発現しない若齢期に強制発現させる実験、(2)broadのアイソフォームごとの機能を調べる実験等が可能となった。

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

H30年度は、Kr-h1変異体とbroad変異体の解析が順調に進行しており、さらに、RNA-seq解析によって幼若ホルモンシグナリングに関わる遺伝子群の解析を行うことができた。

今後の研究の推進方策

研究遂行上の大きな問題は生じていないため、予定通り研究計画を進めていく予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [国際共同研究] Institute of Evolutionary Biology(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      Institute of Evolutionary Biology
  • [雑誌論文] First molecular genetic evidence for automictic parthenogenesis in cockroaches2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Tanaka, Takaaki Daimon
    • 雑誌名

      Insect Science

      巻: 26 ページ: 649-655

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/1744-7917.12572

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tissue localization of aggregation pheromones in the American cockroach, Periplaneta americana (Blattodea: Blattidae)2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Tanaka, Takaaki Daimon
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 53 ページ: 447-452

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s13355-018-0573-9

    • 査読あり
  • [学会発表] マイクロRNA let-7はカイコ幼虫において蛹変態を制御する2019

    • 著者名/発表者名
      乾智洋、瀬筒秀樹、大出高広、大門高明
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
  • [学会発表] 無変態昆虫マダラシミにおける幼若ホルモン関連遺伝子群の発現解析2019

    • 著者名/発表者名
      峯村俊儀、大出高広、新美輝幸、塩月孝博、大門高明
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
  • [学会発表] マイクロRNA let-7によるカイコ幼虫の蛹変態制御機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      乾智洋、瀬筒秀樹、大出高広、大門高明
    • 学会等名
      平成31年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第89回大会
  • [学会発表] Toward understanding the endocrine basis of contracted life cycles of “bizarre”beetles”2018

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Daimon, Tomohiro Inui, Xavier Belles
    • 学会等名
      昆虫ポストゲノム研究会

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公開日: 2019-12-27  

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