ネムリユスリカの乾燥耐性メカニズムの特定と関連遺伝子の機能解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23780055
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用昆虫学
• 研究機関: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: コルネット リシャー 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫機能研究開発ユニット, 主任研究員 (20376586)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: ネムリユスリカ / 乾燥耐性 / 酸化ストレス / マイクロアレイ解析 / RNAi / 培養細胞 / Cnc-C / 細胞周期

研究概要

極限的な乾燥耐性能力を持つネムリユスリカ幼虫は乾燥しも死なない。再水和後に蘇生し、普通に発生し続ける。
その乾燥耐性の分子機構を解明するために、蘇生過程の遺伝子発現を調べた。蘇生直後は抗酸化因子などのストレス関連遺伝子がまだ確認できたが、徐々に代謝が再開し、２４時間後にDNAなどの修復が見られた。DNAの修復が影響する細胞周期のシンクロが認められなかった。一方、酸化ストレスにより、乾燥ストレス関連の遺伝子発現を誘導できるので、活性酸素が乾燥耐性の重要な引き金であると考えられる。ネムリユスリカの培養細胞で行った酸化ストレス応答の転写因子Cnc-Cを標的としたRNAi実験の結果はその仮説を裏付ける。

研究成果

• [雑誌論文] An abundant LEA protein in the anhydrobiotic midge, PvLEA4, acts as a molecular shield by limiting growth of aggregating protein particles (2013)
  • 著者名/発表者名: Hatanaka R, Hagiwara-Komoda Y, Furuki T, Kanamori Y, Fujita M, Cornette R, Sakurai M, Okuda T, Kikawada T
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 43 ページ: 1055-1087
• [雑誌論文] Diversity of LEA-like proteins and its mRNA expression in the sleeping chironomids (2013)
  • 著者名/発表者名: Gusev, O, Hatanaka, R, Cornette R, Kikawada T
  • 雑誌名: Cryobiology and Cryotechnology 巻: 59(1) ページ: 47-50
• [雑誌論文] Elucidation of mechanisms underlying desiccation tolerance with exhaustive gene analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Mukae K, Cornette R, Gusev O, Hatanaka R, Okuda T, Kikawada T
  • 雑誌名: 低温生物工学会誌 巻: 58(1) ページ: 73-76
• [学会発表] Oxidative stress and anhydrobiosis in the desiccation-tolerant midge, Polypedilum vanderplanki (2014)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Gusev O, Hatanaka R, Okada J, Kikawada, T, Okuda
  • 学会等名: New frontiers in anhydrobiosis (Program and abstracts)
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] ユスリカ科における小さいゲノムサイズと極限環境に対する適応能力 (2013)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Gusev O,志村幸子,黄川田隆洋,奥田隆
  • 学会等名: 第14回極限環境生物学会年会プログラム&要旨集
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Understanding the evolution of anhydrobiosis in the sleeping Chironomid, Polypedilum vanderplanki, by comparative genomics (2013)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Gusev O, Suetsugu Y, Okuda T, Kawashima T, Sato N, Nishiyama T, Hasebe M, Kikawada T
  • 学会等名: 5th International Symposium of Environmental Physiology of Ectotherms and Plants
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] ネムリユスリカの乾燥耐性における酸化ストレスの影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: Cornette R,岩田健一,金森保志, Gusev O,黄川田隆洋,奥田隆
  • 学会等名: 第57回日本応用動物昆虫学会大会講演要旨
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] ネムリユスリカの極限的な乾燥耐性 : 酸化ストレスと共に進化した現象なのか? (2012)
  • 著者名/発表者名: コルネット・リシャー,グセフ・オレグ,末次克行,川島武士,佐藤矩行,黄川田隆洋
  • 学会等名: 新学術領域研究「複合適応形質進化の遺伝子基盤解明」平成24年度公開シンポジウム
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Oxidative stress is a major factor for the induction of anhydrobiosis in the desiccation-tolerant midge, Polypedilum vanderplanki (2012)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Iwata K, Kanamori Y, Gusev O, Kikawada T, Okuda T
  • 学会等名: XXIV International Congress of Entomology
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Molecular mechanisms of anhydrobiosis in larvae of the African midge Polypedilum vanderplanki. (2012)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Kikawada, T, Okuda, T
  • 学会等名: 6th International Workshop on Desiccation Sensitivity and Tolerance in Seeds and Vegetative Plant Tissues
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Adaptation to extreme environments and small genome size in Chironomids (2011)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Gusev O, Nakahara Y, Shimura S, Kikawada T, Okuda T
  • 学会等名: 4th International Symposium of Environmental Physiology of Ectotherms and Plants
  • 年月日: 20110000