カイコ前胸腺刺激脳ホルモンの遺伝子解析

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61480020
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 石崎 宏矩 名古屋大学, 理学部, 教授 (60025343)
• 研究分担者: 溝口 明 名古屋大学, 理学部, 助手 (60183109) ; 岩見 雅史 名古屋大学, 理学部, 助手 (40193768)
• キーワード: 昆虫変態 / 脳神経ペプチドホルモン / 前胸腺刺激ホルモン / ボンビキシン / インシュリン / 遺伝子解析 / 多重複遺伝子族

研究概要

1.カイコ前胸腺刺激脳ホルモン(PTTH、前称22KーPTTH)のcDNAクローニング、及び構造解析。カイコPTTHの既知Nー末端15個のアミノ酸配列に相当する合成ペプチドを用いて、抗PTTHモノクロン抗体を作った。これを用い、カイコ脳ポリ(A)^+RNAから作製したexpression cDNAライブラリーから、PTTHのcDNAのクローンを得た。この知見から、PTTHは106個のアミノ酸残基から成るペプチド鎖がダイマーを形成しているものと結論された。またこのcDNAの5′側コーディング領域の構造から、3個の小さいペプチドがPTTHと同時に合成されることが判明した。この新しく見出された3種のペプチドは恐らくPTTHと同時に分泌され、変態に何らかの機能を果たすものと推測され、その機能解明が期待される。
2.カイコボンビキシン(前称4KーPTTH)の遺伝子構造解析。ボンビキシンは多重複遺伝子族を形成する。10個のAーファミリー遺伝子コピー、13個のBーファミリーコピー、4個のCーファミリーコピーを同定した。異なるファミリーに属する遺伝子1個ずつ(計2個)が近接してペアをなす傾向が顕著で、11対のペアが同定された。各ペア内の二つの遺伝子はたがいに逆向きに転写され、同調的な転写制御を受けるものと推測され、発生の進行に伴っての各ペアの経時的発現制御の可能性は将来の重要な研究課題となろう。
3.エリサンボンビキシン様遺伝子の構造解析。カイコボンビキシン遺伝子をプローブとして、ヤママユガ科の1種のエリサンでのボンビキシン様遺伝子を探索した。6個の遺伝子コピー(Aファミリー3個、Bファミリー3個)を同定し、カイコ同様、異なるファミリーに属する遺伝子がペアをなしていることを明らかにした。
4.ボンビキシン遺伝子の発現。In situ hybridizationにより、カイコ脳内4対の神経細胞で特異的に発現していることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] H.Jhoti: FEBS Letter. 219. 419-425 (1987)
• [文献書誌] H.Kataoka: Agricultural and Biological Chemistry. 51. 1067-1076 (1987)
• [文献書誌] A.Mizoguchi: Molecular and Cellular Endocrinology. 51. 227-235 (1987)
• [文献書誌] K.Maruyama: Agricultural and Biological Chemistry. 52. 3035-3041 (1988)
• [文献書誌] H.Ishizaki: Hormone and Metabolic Ressarch. 20. 426-429 (1988)
• [文献書誌] M.Iwami: Development,Growth and Differentiation. 31. 31-37 (1989)
• [文献書誌] T.Adachi: Journal of Biological Chemistry. 264. (1989)
• [文献書誌] H.Ishizaki: "Molecular Entomology(Prothoracicotropic hormone(PTTH)of the silkmoth,Bombyx mori.:4K-PTTH.pp.119-128)" Alan R.Liss, (1987)
• [文献書誌] H.Nagasawa: "Peptide Chemistry 1987,eds.T.Shiba ＆ S.Sakakibara pp.123-126(Structure and synthesis of bombyxin from the silkworm,Bombyx mori.)" Protein Research Foundation, (1988)