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2015 年度 実績報告書

カイコの胚休眠誘導における環境温度情報の保存・記憶の分子解析

研究課題

研究課題/領域番号 24380031
研究機関信州大学

研究代表者

塩見 邦博  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (70324241)

研究分担者 溝口 明  愛知学院大学, 教養部, 教授 (60183109)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードカイコ (Bombyx mori) / 休眠 / 温度感受性 TRP チャネル / 休眠ホルモン / ゲノム編集 / RNA-seq. 解析
研究実績の概要

環境温度情報の受容から休眠ホルモン (DH) 放出に繋がる分子・神経ネットワーク機構の解析を行ない、概念的に仮定した環境情報の保存・記憶の分子実体の解明を目指した。そのために、[A] DH 放出に関わる分子機構の解析、[B] 休眠誘導関連遺伝子の網羅的スクリーニングを行なった。
[A] ではまず、DH をコードする遺伝子 (DH-PBAN) および DH 受容体遺伝子 (DHR) のノックアウト (KO) 系統を作出し、次世代卵の休眠性におよぼす影響を調査した。DH-PBAN の KO 系統では血液中に DH は全く検出されなかった。そして、2化性系統におけるこれらの遺伝子の KO 系統では、母蛾をいかなる環境条件に曝しても次世代卵は非休眠卵となった。これらの結果から、胚期および幼虫期に受けたさまざまな環境情報は DH と DHR から構成される DH シグナル経路に統合され、これが唯一の経路として休眠性の決定がなされると結論づけられた。次に、蛹期の DH の放出制御機構の解析を行なった。まず、脳の外科的手術により DH の放出が脳の特定の部位からの神経支配により制御されていることを確認した。次に、DH-PBAN の KO 系統を用いた解析により、GABA 性神経伝達とある種の脳ペプチドが休眠誘導に関わり、それらが DH の上位で作用し、DH の放出制御に関わることを明らかにした。
次に [B] では、これまでに RNA-seq. 解析により、休眠誘導関連候補遺伝子を複数同定している。リアルタイム PCR 解析により、2化性のカイコの母蛾の胚期や脳ー食道下神経節において休眠性の違いによる発現量の違いを発育過程を追って調査し、RNA-seq. 解析の結果を確認できる遺伝子を同定した。さらに、これらの遺伝子の内、興味深い遺伝子に関してゲノム編集技術を利用して KO 系統の作出を行なった。現在、表現型の解析を行なっている。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Disruption of diapause induction by TALEN-based gene mutagenesis in relation to a unique neuropeptide signaling pathway in Bombyx.2015

    • 著者名/発表者名
      Shiomi, K., Takasu, Y., Kunii, M., Tsuchiya, R., Mukaida, M., Kobayashi, M., Sezutsu, H., Ichida (Takahama), M., Mizoguchi, A.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 5 ページ: 15566

    • DOI

      10.1038/srep15566.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] カイコの休眠誘導と環境応答2015

    • 著者名/発表者名
      塩見邦博
    • 雑誌名

      蚕糸・昆虫バイオテック

      巻: 84 ページ: 119-126

  • [学会発表] カイコ蛹期の休眠ホルモン放出制御とGABA性神経伝達の関係調査2015

    • 著者名/発表者名
      ○土屋良磨・田中まみ・田中佑磨・渡井拓人・瀬筒秀樹・高須陽子・塩見邦博
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部講演要旨集第 71 号
    • 発表場所
      信州大学理学部(松本市)
    • 年月日
      2015-12-04 – 2015-12-05
  • [学会発表] カイコの休眠誘導における温度情報の受容・保存に関わる遺伝子の探索―候補遺伝子の発現動態解析―2015

    • 著者名/発表者名
      ○田中佑磨・田中まみ・渡井拓人・土屋良磨・國井雅代・高須陽子・瀬筒秀樹・塩見邦博
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部講演要旨集第 71 号
    • 発表場所
      信州大学理学部(松本市)
    • 年月日
      2015-12-04 – 2015-12-05
  • [学会発表] カイコにおけるコラゾニンおよびその受容体遺伝子のノックアウトが休眠性に及ぼす影響の調査2015

    • 著者名/発表者名
      ○渡井拓人・田中まみ・田中佑磨・土屋良磨・高須陽子・瀬筒秀樹・塩見邦博
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部講演要旨集第 71 号
    • 発表場所
      信州大学理学部(松本市)
    • 年月日
      2015-12-04 – 2015-12-05
  • [学会発表] カイコのインスリン受容体の完全長 cDNA のクローニングとアイソフォーム同定の試み2015

    • 著者名/発表者名
      ○田中まみ・向田萌香・土屋良磨・田中佑磨・渡井拓人・塩見邦博
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部講演要旨集第 71 号
    • 発表場所
      信州大学理学部(松本市)
    • 年月日
      2015-12-04 – 2015-12-05
  • [学会発表] TALEN を利用した休眠ホルモンシグナル経路の遮断がカイコの休眠誘導に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      ○塩見邦博・高須陽子・國井雅代・土屋良磨・向田萌香・小林正和・瀬筒秀樹・一田(高濱)昌利・溝口明
    • 学会等名
      日本蚕糸学会85回大会講演要旨集
    • 発表場所
      北海道大学農学部(札幌市)
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-09-27

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公開日: 2017-01-06  

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