前胸腺刺激ホルモンを中心とした昆虫脳ペプチド類の構造、機械および動態

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01060004
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 鈴木 昭憲 東京大学, 農学部, 教授 (90011907)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩見 雅史 名古屋大学, 理学部, 助手 (40193768) ; 石崎 宏矩 名古屋大学, 理学部, 教授 (60025343)
• Keywords: 前胸腺刺激ホルモン / カイコ / ボンビキシン / 羽化ホルモン

Research Abstract

本年度の成果は以下のとうりである。
(1)カイコ前胸腺刺激ホルモン(PTTH)と相同性のある分子をPCR法を駆使することにより、エリ蚕からクロ-ニングした。カイコPTTHと同様、ペプチド内に7個のシステインが存在し、アミノ酸配列のホモロジ-は約50%であった。また、カイコPTTHでは糖鎖が付加しているアスパラギンはセリンに置換されていること、前駆体に含まれる2つのペプチドの配列はカイコPTTHとはかなり異なっていることが明らかとなった。また、エビガラスズメ脳中にもカイコPTTH抗体と反応するペプチドが存在することを免疫組織化学的手法を用いて明らかにした。
(2)カイコ羽化ホルモン(EH)の遺伝子構造を明らかにした。解析の結果、EHは、26残基のシグナルペプチドを含む88残基のペプチドとして翻訳されること、また、ゲノム上では3つのエクソンからなることが明らかとなった。さらに、in situハイブリダイゼ-ションおよび免疫組織化学により、EHは脳間部4個の神経分泌細胞で合成されていること、幼虫期には、軸索を経由して腹部にいたる中央神経系へ輸送され、蛹期には、主に側心体に貯蔵され、放出されていることが明らかとなった。
(3)カイコ性フェロモン生合成活性化ペプチドに対する抗体を作製し、免疫組織化学的手法により、食道下神経節中の12個の細胞で合成されていることを明らかにした。
(4)カイコPTTHを大腸菌により、ボンビキシンを化学合成により大量合成し、高次構造解析のためのNMRの測定を行った。その結果、PTTHについては詳細な解析を行うためには安定同位体で標識することが必要であること、ボンビキシンについては測定中に不溶化したため、測定溶媒の検討が必要であることがわかった。

Research Products

• [Publications] Takaharu Kono et al.: "Isolation and complete amino acid sequences of eclosion hormones of the silkworm,Bombyx mori" Insect Biochem.21. 185-195 (1991)
• [Publications] Hisato Kuniyoshi et al.: "Structure-activity relationship of pheromone biosynthesis activating neuropeptide (PBAN) from the silkmoth,Bombyx mori" Peptide Chemistry 1990. 251-254 (1991)
• [Publications] Tsuyoshi Kawano et al.: "Expression of a putative precursor of pheromone biosynthesis activating neuropeptide-I (PBAN-I) of the silkmoth,Bombyx mori,and its conversion to the mature peptide,PBAN-I" Agric.Biol.Chem.55. 1943-1945 (1991)
• [Publications] Hisato Kuniyoshi et al.: "Cross-activity between pheromone biosynthesis activating neuropeptide (PBAN) and myotropic pyrokinin insect peptides" Biosci.Biotech.Biochem.56. 167-168 (1992)
• [Publications] Jun Ishibashi et al.: "Isolation and identification of adipokinetic hormone of the silkworm,Bombyx mori" Biosci.Biotech.Biochem.56. 66-70 (1992)
• [Publications] Hisato Kuniyoshi et al.: "Structure-activity relationship and metabolism of pheromone biosynthesis activating neuropeptide (PBAN) from the silkmoth,Bombyx mori" Peptide Chemistry 1991. (1992)
• [Publications] Hisato Kuniyoshi et al.: "N-Terminal modified analogs of C-terminal fragments of PBAN with pheromonotropic activity" Insect Biochem.(1992)
• [Publications] Takehiko Kamito et al.: "Nucleotide sequence of cDNA for the eclosion hormone of the silkworm,Bombyx mori,and the expression in a brain" Biochem.Biophys.Res.Commun.(1992)
• [Publications] Kazunori Maruyama et al.: "Synthesis of bombyxin-IV,an insulin superfamily peptide from the silkworm,Bombyx mori,by stepwise and selective formation of three disulfide bridges" J.Protein Chem.(1992)
• [Publications] Koji Nagata et al.: "Synthesis of bombyxin-II,an insulin-like heterodimeric peptide of the silkmoth Bombyx mori,by regiospecific disulfide bond formation" Peptide Chemistry 1991. (1992)
• [Publications] Kazunori Maruyama et al.: "Determination of disulfide bond arrangement in bombyxin-IV,an insulin superfamily peptide from the silkworm,Bombyx mori,by combination of thermolysin digestion on natural peptide and selective synthesis of disulfide bond isomers" J.Protein Chem.(1992)
• [Publications] Mina Kimura-Kawakami et al.: "Structure and expression of bombyxin-related peptide genes of the moth Samia cynthia ricini" Gen.Comp.Endocr.(1992)
• [Publications] Hironori Ishizaki et al.: "Brain secretory peptides of the silkmoth Bombyx mori:prothoracicotropic hormone and bombyxin" Progress in Brain Research. (1992)
• [Publications] 片岡 宏誌: "昆虫の脱皮・変態にかかわる脳神経ペプチド" 蛋・核・酵. 37. 719-729 (1992)