昆虫サイトカインレセプターの構造と細胞内情報伝達系因子の解析

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18370031
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 早川 洋一 佐賀大学, 農学部, 教授 (50164926)
• 研究分担者: 島田 公夫 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (30001663) ; 相沢 智康 北海道大学, 大学院理学研究科, 助手 (40333596)
• キーワード: 昆虫 / growth-blocking peptide(GBP) / サイトカイン / GBPレセプター / チロシンリン酸化 / 血球細胞 / シグナル伝達 / 細胞膜タンパク質

研究概要

昆虫の幼虫発育阻害活性をもつ生理活性ペプチド(Growth-blocking peptide, GBP)が多機能性を示す昆虫サイトカインであることが最近明らかになった。アミノ酸25残基という単純なペプチドであるにも拘らず、多彩な生理機能を発揮するこの昆虫サイトカインの活性発現分子機構を明らかにすることが、本研究の最終目標である。
これまでの研究によって、アワヨトウ幼虫血球細胞からGBPレセプター候補として分子量77kDaタンパク質(P77)が同定された。このP77は細胞膜貫通ドメインを1個持つ膜タンパク質であり、単離した血球細胞をGBPと共にインキュベーションすることによって、インキュベーション開始後1分以内にそのチロシン残基がリン酸化される。また、その後、30分以内に速やかに脱リン酸化されることが明らかになった。このリン酸化はGBPによる血球活性化能と明らかな相関があり、リン酸化が観察されるのはGBP感受性のあるプラズマ細胞のみであることを確認した。クローニングしたP77cDNAを培養細胞(アフリカミドリザル由来Cos7細胞とショウジョウバエ胚由来SL2細胞)に導入し細胞膜での発現を試みた。この発現細胞を用いて、^<125>I-GBPを用いたラジオレセプターアッセイによって特異的親和性の有無を検討した結果、GBPとの直接結合は証明できなかった。したがって、P77は,少なくとも単独ではGBPレセプター活性がないレセプター複合体の一成分か、あるいは、レセプターの下流に位置する情報伝達系の一成分である可能性が高まった。

研究成果

• [雑誌論文] Insect cytokine, growth-blocking peptide, is a primary regulator of melanin-synthesis enzymes in armyworm larval cuticle. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya, Y., Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: FEBS Journal (In press)
• [雑誌論文] Insect cytokine growth-blocking peptide (GBP) regulates insect development. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: Appl. Entomol. Zool. 41 ページ: 545-554
• [雑誌論文] Mechanisms o black and white stripe pattern formation in the cuticles of insect larvae. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ninomiya, Y., Tanaka, K., Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: J. Insect Physiol. 52 ページ: 638-645
• [雑誌論文] N-Terminal Mutational Analysis of the Interaction Between Growth-Blocking Peptide (GBP) and Receptor of Insect Immune Cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, S., Tada, M., Aizawa, T., Yoshida, M., Sugaya, T., Taguchi, M., Kouno, T., Nakamura, T., Mizuguchi, M., Demura, M., Hayakawa, Y., Kawano, K.
  • 雑誌名: Protein ＆ Peptide Letters 13 ページ: 815-822