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2015 年度 実績報告書

ショウジョウバエ発生過程の特定の期間を決める生物タイマーの分子機構とその調節

研究課題

研究課題/領域番号 25440110
研究機関岡山大学

研究代表者

上田 均  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (60201349)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードecdysteroid / 生物タイマー / 変態 / ショウジョウバエ / 蛹 / FTZ-F1 / Blimp-1 / Shade
研究実績の概要

同定した蛹化のタイミングを決めるタイマー因子のひとつであるShadeの器官特異的な強制発現とノックダウンをおこない、蛹化のタイミングに与える影響を調べた。その結果、筋肉、神経、グリア、表皮でのShadeのノックダウンの影響は観察されず、脂肪体でのノックダウンでのみ蛹化の遅延が観察された。一方、脂肪体だけでなく、筋肉、神経、表皮でのShadeを強制発現により、蛹化のタイミングの早期化が観察された。また、免疫組織染色によりShadeは前蛹期においても脂肪体で特異的に発現することを示した。これらの結果から、Shadeは脂肪体以外で発現してもEを20Eに変換して蛹化のタイミングを決定できるが、実際は脂肪体でのみFTZ-F1によって誘導されるしくみになっており、栄養を感知する重要な器官である脂肪体で同定したタイマーが働いていることが確認された。
栄養状態が3齢期間および前蛹期間に与える影響をさらに詳しく解析したところ、餌中のグルコース濃度が高くても低くても比較的大きな影響を与えることが明になり、グルコース濃度が発生速度の決定に大きな役割を占めることが明らかになった。また、異なる栄養条件で飼育した前蛹でのFTZ-F1の発現時期をwestern法で解析したところ、餌中のグルコース濃度により前蛹期中期のFTZ-F1発現時期に影響が生じることを示す結果が得られ、栄養のシグナルがFTZ-F1発現の上流に入ることが示唆された。
3齢幼虫期のFTZ-F1発現制御機構を調べるために、FTZ-F1遺伝子の様々な領域へのトランスポゾン挿入が3齢期間に与える影響を継続して調べた結果、FTZ-F1遺伝子領域にある複数のプロモーターの特定のプロモーター近傍の挿入が少なくとも3齢期の延長を誘導する結果が得られ、このプロモーターからの転写物の重要性が示唆された。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1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 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A biological timer in the fat body comprised of Blimp-1, βFTZ-F1 and Shade regulates pupation timing in Drosophila melanogaster2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Akagi, Moustafa Sarhan, Abdel-Rahman Sultan, Haruka Nishida, Azusa Koie, Takumi Nakayama and Hitoshi Ueda
    • 雑誌名

      Development

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 単独の結合部位に作用する2つの転写因子による転写活性化機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      宮川 航一、上田 均
    • 学会等名
      冬の若手ワークショップ2016
    • 発表場所
      山中湖
    • 年月日
      2016-02-04 – 2016-02-06
  • [学会発表] ショウジョウバエはお腹にあるタイマーで蛹化のタイミングを決める2016

    • 著者名/発表者名
      上田 均1、赤木 一孝、Sarhan, Moustafa、Sultan, Abdel Rahman、西田 遥、小家 あずさ
    • 学会等名
      冬の若手ワークショップ2016
    • 発表場所
      山中湖
    • 年月日
      2016-02-04 – 2016-02-06
  • [学会発表] Nutritional signal affects biological timer that determines prepupal period in Drosophila2015

    • 著者名/発表者名
      Haruka Nishida and Hitoshi Ueda
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] Effect of culture temperature on the analysis process of timer system at the onset of metamorphosis in Drosophila melanogaster2015

    • 著者名/発表者名
      Haruka Takase and Hitoshi Ueda
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] Unstable character of transcriptional repressor Blimp-1 contributes to accurate time measuring system for pupation timing in Drosophila melanogaste2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Ueda, Haruka Nishida, Abdel-Rahman Sultan, Kazutaka Akagi, Takumi Nakayama and Moustafa Sarhan
    • 学会等名
      The 2nd International Insect Hormone Workshop
    • 発表場所
      Crete, Greece
    • 年月日
      2015-07-12 – 2015-07-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Biological timer in fat body determines pupation timing in Drosophila melanogaster2015

    • 著者名/発表者名
      Haruka Nishida, Abdel-Rahman Sultan, Kazutaka Akagi, Moustafa Sarhan, Azusa Koie and Hitoshi Ueda
    • 学会等名
      48th Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2015-06-02 – 2015-06-05
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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