| 研究課題/領域番号 |
26292175
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
沼田 英治 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70172749)
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| 研究分担者 |
後藤 慎介 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70347483)
志賀 向子 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90254383)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 昆虫 / 生理学 / 時間生物学 / 光周性 / 時計遺伝子 / 中枢神経系 / 幼若ホルモン |
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| 研究実績の概要 |
【ホルモン】幼若ホルモンの受容体であるMet遺伝子のRNAiを行ったところ、長日でも短日のように卵巣発達が抑制されることがわかった。このことは、長日での卵巣発達が幼若ホルモン－Met系を介していることを示す。一方、MetのRNAiを行っても脂肪蓄積の光周性には影響が見られなかった。短日で脂肪が蓄積する光周性はJH-Met系とは独立の経路で制御されていると考えられる。
【時計】ホソヘリカメムシのPERIOD免疫陽性細胞にについて抗体の特異性を検証した。一次抗体と抗原を吸着させた実験から、PERIOD免疫陽性細胞はホソヘリカメムシのPERIODタンパク質特異的に染色されていることが確認できた。培養時の細かい方法や抗生物質の添加量や消毒方法を工夫した結果、成虫の頭部を培養する方法が確立できた。
【遺伝子】短日で休眠に入った30日齢のカメムシをそのまま短日に維持、もしくは長日に移して1、3、5日後のメス成虫の視葉基部と脳全体からtotal RNAを抽出し、RNAシークエンスによるトランスクリプトーム解析を行った。短日１日のサンプルを対照とし、各条件で発現が変動している遺伝子の同定を行った。その結果、対照に比べ有意に発現が増加または減少した209遺伝子が特定された。光周期の変化に反応して発現が変わる遺伝子を同定するため、長日5日後にのみ発現が上昇していた88遺伝についてさらに解析を行った。これらの遺伝子をblast検索したところ、うち66遺伝子で機能が明らかになり、幼若ホルモンの合成や、それ以後に発現するシグナル遺伝子などが光周期に反応して発現が上昇する遺伝子として同定された。その中から、Krh１、Met、JAMTについてqPCRを用いてさらに解析を行った。その結果、Krh1の発現が光周期の変化に明瞭な応答を示すことが明らかになったので、培養系で光周性の指標とする遺伝子の候補に選んだ。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
幼若ホルモンの濃度を光周性の指標とすることは断念し、遺伝子発現の変化を指標とする系を検討中である。脳を複眼がつながった状態で取り出して培養することは断念し、頭部全体を培養する方針に変え、その方法を確立した。そかし、それに予想以上に時間がかかったため、培養条件下で長日・短日間で発現の異なる遺伝子を見つけ出せていない。
また、雇用している博士研究員が産前産後育児休業児休業をとったことも遅れている原因の一つである。
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| 今後の研究の推進方策 |
幼若ホルモンの合成系から、幼若ホルモン受容体、このホルモンに早期に応答する遺伝子まで広げて、培養条件下で長日・短日間で発現の異なる遺伝子を見つけて、それを指標に懸案の「培養条件下での時計遺伝子のRNAi」を行う。すでに、培養条件下で時計遺伝子のRNAiを行うと、その遺伝子のmRNAが低下することがわかっているので、長日・短日間で発現の異なる遺伝子さえ見つかれば、上記の実験を行うことは可能である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
カメムシの頭部全体を培養する方法を確立したが、それに予想以上に時間がかかったこと、さらに雇用している博士研究員が産前産後育児休業児休業をとったことにより、培養条件で時計遺伝子のRNAiを行うという、本研究の中心としていた実験の遂行が遅れている。
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| 次年度使用額の使用計画 |
博士研究員の雇用を１月程度延長し、培養条件で時計遺伝子のRNAiを実施することで残額を使用する見通しである。
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