カイコとカイコの腸に定着する細菌との相互作用とそれに係わる分子機構の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13760042
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 長岡 純治 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助手 (00303933)
• Keywords: 昆虫定住細菌 / カイコ / 相互作用 / 腸内細菌 / 生体防御反応

Research Abstract

1.腸に定着する細菌の人工定着法の確立
桑葉で飼育した腸内から単離されたEnterobacter cloacaeを用いて人工的に無菌カイコ腸内に定着させる方法を,人工飼料組成,投与条件について検討した.結果,5齢脱皮以降,抗生物質を含まず,飼料中のクエン酸をクエン酸カリウムに置換することによって,水素イオン濃度を中性付近に調整した人工飼料を用いて飼育し,5齢1日にマイクロシリンジで経口投与することにより,全てのカイコは従来の無菌カイコと同様に生育し,同時に排泄した糞からはEnt. cloacae菌体を確認できた.
2.腸内定住菌がカイコに及ぼす影響の検討
上記の条件によって人為的に無菌カイコ腸内にEnt. cloacaeを定着させた場合(R区)と,体腔中に注射した場合(I区)の実験区と対照区として無菌カイコを用い,体液タンパク質の変化をTricine-PAGEによって比較調査すると共に,特に,カイコの生体防御に注目し,体液中の大腸菌の生育阻止活性(セクロピンをはじめとする抗菌タンパク質の誘導)を阻止円法で,リゾチウム活性をM. lysodeikticus菌体の分解を分光法で,酸性フォスファターゼ活性(血球細胞反応の生化学的指標)はp-nitrophenyl phosphateを基質として分光法をもちいて検討した.
I区では,全ての調査した活性の上昇と,分子量14.4,10.6,3.7kDaタンパク質バンドの染色度の上昇が認められた.一方,R区では大腸菌の生育阻止活性誘導は認められなかったものの,リゾチウム活性,酸性フォスファターゼ活性の上昇と,分子量14.4,10.6kDaの染色度の上昇はI区よりも,処理後遅れて弱い変化として見出された.このことからカイコ腸内に細菌が定着することにより,カイコに生理的な変化をもたらす可能性を明らかにした.