ユニークなmiRNAが制御する尿酸合成制御機構の解明

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02212
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 天竺桂 弘子 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80434190)
• 研究分担者: 佐藤 令一 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30235428)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: Dicer / miRNA / 尿酸 / カイコ

研究実績の概要

BMmirmeguの生合成過程と機能を明らかにできれば、ステムループ構造変異がどのように尿酸合成制御に関わるかを理解できる。本年度はBMmirmeguの各組織や発育ステージにおける役割を詳細に検討するとともに、成熟型BMmirmeguの配列長について検討した。はじめにカイコ発育ステージと、各組織におけるBMmirmeguの発現を検討したところ、BMmirmeguは幼虫ステージの脱皮前や５齢幼虫の変態前に発現が顕著に変動することが明らかになった。このことから、BMmirmeguの発現は、エクダイソンに応答する可能性が推測された。また、表皮、精巣、卵巣で高発現していた。これらの組織は尿酸を多く含む。次に組織からDicerを抽出し、前駆体BMmirmeguと反応させ、切断により生じた成熟型BMmirmeguの配列長を検討したところ、BMmirmeguの配列長は正常型よりも短い可能性が強く示唆された。この結果を受けて、各組織において成熟型BMmirmeguと結合するタンパク質の種類をバイオインフォマティクスにより検討した。前科研費研究において取得済みの各組織のRNA-seqデータを再利用し、3'UTR領域を抽出し、BMmirmeguの成熟配列との網羅的なマッチング により、結合するタンパク質配列候補を選出した。結果、尿酸合成や神経発達に関与するmRNAに結合することが予測され、組織ごとに結合相手は異なることが示唆された。

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

当初の目的であったBMmirmeguの各組織や発育ステージにおける役割の検討と、成熟型BMmirmeguの配列長について検討できたため。

今後の研究の推進方策

Dicerによる前駆体BMmirmegu切断実験により、成熟型BMmirmeguの配列長は正常型よりも短い可能性が強く示唆された。この結果を受けて、来年度は配列を検討し、切断による影響を調べる予定である。また、BMmirmegu阻害剤とBMmirmeguミミックを用いて表現型に与える影響についても精査したい。

研究成果

• [国際共同研究] La Torobe University(オーストラリア)
  • 国名: オーストラリア
  • 外国機関名: La Torobe University
• [国際共同研究] Kansas State University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Kansas State University
• [国際共同研究] Chonnam University(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: Chonnam University
• [雑誌論文] 6 Analysis of molecular mechanism for acceleration of polyembryony using gene functional annotation pipeline in Copidosoma floridanum. (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto T, Nishiko M, Bono H, Nakazato T, Yoshimura J, Tabunoki H, Iwabuchi K.
  • 雑誌名: BMC Genomics. 巻: 21 ページ: 152
  • DOI: 10.1186/s12864-020-6559-3.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mass Killing by Female Soldier Larvae Is Adaptive for the Killed Male Larvae in a Polyembryonic Wasp (2019)
  • 著者名/発表者名: Otsuki T, Uka D, Ito H, Ichinose G, Nii M, Morita S, Sakamoto T, Nishiko M, Tabunoki H, Kobayashi K, Matsuura K, Iwabuchi K, Yoshimura J.
  • 雑誌名: Sci Rep . 巻: 9 ページ: 7357
  • DOI: 10.1038/s41598-019-43643-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Apoptosis-mediated Vasa Down-Regulation Controls Developmental Transformation in Japanese Copidosoma Floridanum Female Soldiers (2019)
  • 著者名/発表者名: Ohno H, Sakamoto T, Okochi R, Nishiko M, Sasaki S, Bono H, Tabunoki H, Iwabuchi K.
  • 雑誌名: Dev Biol . 巻: 456 ページ: 226-233
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2019.09.005.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superoxide dismutase down-regulation and the oxidative stress is required to initiate pupation in Bombyx mori. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nojima Y, Bono H, Yokoyama T, Iwabuchi K, Sato R, Arai K, Tabunoki H.
  • 雑誌名: Sci Rep . 巻: 9 ページ: 14693
  • DOI: 10.1038/s41598-019-51163-3.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] How biological defense systems work against oxidative stress in Bombyx mori (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Tabunoki
  • 学会等名: BK (Brain of Korea) seminar
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Functional analysis of a new type of SOD gene in Tribolium castaneum (2019)
  • 著者名/発表者名: Maaya Nishiko, Kikuo Iwabuchi, Michael R. Kanost, Hiroko Tabunoki
  • 学会等名: 8th international Symposium on Molecular Insect Science
  • 国際学会
• [学会発表] Functional analysis of DJ-1 gene in the red flour beetle Tribolium castaneum (2019)
  • 著者名/発表者名: Syunya Sasaki, Maaya Nishiko, Takuma Sakamoto, Takeru Nakazato, Yasuyuki Arakane, Hiroko Tabunoki
  • 学会等名: 8th international Symposium on Molecular Insect Science
  • 国際学会
• [学会発表] Exploration of the compounds which alter chemical structure and biological activity in the larval frass of Papilo machaon and Papilio memnon (2019)
  • 著者名/発表者名: Miho Nakano, Sun Sinzeki, Nobuki Yamaguchi, Yosikazu Kitano, Kikuo Iwabuchi, Hiroko Tabunoki
  • 学会等名: 8th international Symposium on Molecular Insect Science
  • 国際学会
• [学会発表] Bee venom phospholipase A2 induces super oxide dismutase expression in Bombyx mori (silkworm) larvae (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuna Machida, Motoharu Hattori, Syunya Sasaki, Kikuo Iwabuchi, Sigeo Koizumi, Yasuyuki Arakane, Hiroko Tabunoki
  • 学会等名: 8th international Symposium on Molecular Insect Science
  • 国際学会
• [学会発表] Bee venom phospholipase A2 induces expression of prophenoloxidase protein in silkworm Bombyx mori larvae (2019)
  • 著者名/発表者名: Motoharu Hattori, Yuna Machida, Miho Nakano, Kikuo Iwabuchi, Sigeo Koizumi, Michael R Kanost, Hiroko Tabunoki
  • 学会等名: 8th international Symposium on Molecular Insect Science
  • 国際学会
• [学会発表] What is the initiator in disturbing immunity system in C. floridanum? (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Tabunoki
  • 学会等名: International workshop on Insect cuticlar Extracellular Matrix
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 寄生蜂が宿主を独占する戦略～ライバルの寄生蜂が出す毒素を認識して攻撃専門の幼虫割合を高める～
  • URL: https://www.tuat.ac.jp/outline/disclosure/pressrelease/2019/20191016_01.html
• [備考] 昆虫は活性酸素を上手に利用する～蛹（さなぎ）になるために活性酸素を利用する仕組みを発見～
  • URL: https://www.tuat.ac.jp/outline/disclosure/pressrelease/2019/20191028_01.html