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2012 年度 実績報告書

昆虫の窒素代謝制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23880014
研究機関京都大学

研究代表者

吉永 直子  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (40456819)

研究期間 (年度) 2011-08-24 – 2013-03-31
キーワード鱗翅目幼虫 / 窒素代謝 / FACs / アミノ酸 / 腸管 / Orbitrap
研究概要

本研究では鱗翅目幼虫の窒素代謝を支える腸内物質FACsに注目し、その生合成メカニズムをカイコ幼虫などを用いて探索した。
まず、カイコ中腸細胞から精製・分画した縮合活性画分に含まれるタンパク質をトリプシン消化した後、PMFにより同定を試みた。その結果、Aminopeptidase Nと推定されたが、これは4年前にタバコスズメ幼虫中腸から精製した縮合活性タンパク質と同じである。但し、活性画分には他に同定できなかったタンパク質が少なくとも3種混在していたことから、そのトリプシン消化物を電場型フーリエ変換質量分析機器(Orbitrap/LCMS)にてMSMS測定し、より高精度なMSスペクトルを得た。しかしながら、明瞭なMSデータにもかかわらずデータベースに相同性のあるタンパク質が該当せず、鱗翅目幼虫中腸タンパク質に関するデータベースの貧弱さが壁となっていることが明らかとなった。そこでデータベースを要しないプロテインシーケンサーによるアミノ酸配列の同定を試みたが、目的蛋白質のN末端がブロックされていた。現在はトリプシン消化ペプチドを精製して再度プロテインシーケンサーで内部配列解読を試みている。
カイコはFACsを持たない種として知られていたが、カイコ中腸を基質とインキュベートするとFACsがin vitroで生合成する。ところが、同じくFACsを持たないマダラガ科ルリイロスカシクロバを用いた実験では、FACsは生成しなかった。このことから、表現型としてFACsを持たない種には2通りあることが明らかとなった。カイコは近縁種がいずれもFACsを持つのに対して、ルリイロスカシクロバ近縁種ではFACsが見つからなかったことからも、カイコは家畜化の過程でFACsを作らなくなった可能性が考えられた。祖先種であるクワゴでのFACs生合成能の有無を調べたい。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 鱗翅目幼虫腸内物質FACsの多様性2013

    • 著者名/発表者名
      吉永直子、森直樹
    • 雑誌名

      昆虫と自然

      巻: 48巻 ページ: 24-27

  • [学会発表] 昆虫腸管に含まれる脂肪酸アミノ酸縮合物(FACs)の生理機能2013

    • 著者名/発表者名
      吉永直子、森直樹
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      日本大学、藤沢市
    • 年月日
      20130327-20130329
  • [学会発表] Fatty acid-amino acid conjugates diversification in lepidopteran caterpillars.2012

    • 著者名/発表者名
      Naoko Yoshinaga, et al.
    • 学会等名
      International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Daegu, Korea
    • 年月日
      20120820-20120824
  • [学会発表] Biosynthesis of plant volatile eliciting FACs in lepidopteran caterpillars, fruit flies and crickets: Convergent evolution or phylogenetic inheritance?2012

    • 著者名/発表者名
      Naoko Yoshinaga, et al.
    • 学会等名
      International Society of Chemical Ecology
    • 発表場所
      Vilnius, Lithuania
    • 年月日
      20120724-20120726
  • [備考] 京都大学農学研究科応用生命科学専攻 化学生態学研究室

    • URL

      http://www.chemeco.kais.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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