2020 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding balanced diets for animal growth through a prey-predator interspecies genetic approach
| Project/Area Number |
17KT0018
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
上村 匡 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (80213396)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古谷 寛治 京都大学, 生命科学研究科, 講師 (90455204)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2021-03-31
|
| Keywords | 栄養 / 成長 / 生物間相互作用 / マルチオミクス / ショウジョウバエ / 酵母 / 共生微生物 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
幼い個体が栄養を摂取して健康な成体となり、次世代を残す上で、栄養成分のバランス（栄養バランス）が個体の成長や器官形成に果たす役割には、不明な点が多い。多種類の栄養成分の量の組み合わせは無限にあり、栄養バランスが成長や病態に与える因果関係を体系的に調べるのは容易ではない。この課題を克服するために、被食者と捕食者との生物間相互作用に着目し、食べられる側（被食者）が含む栄養バランスの多様性と食べる側（捕食者）の応答メカニズムの、双方を検証する構成的アプローチを採用した。捕食者としてショウジョウバエの幼虫を、被食者として出芽酵母を用い、酵母野生株を摂食させた場合と比べて幼虫の発生率を低下させる変異株や、逆に野生株より発生率を高める変異株を分離した。酵母の中の栄養成分がどのように変化すれば、幼虫の成長が阻害されたり、または促進されるのか、そしてそれは幼虫の側でどのような応答が起きたためかを解明する目的で、酵母野生株と変異株、そして野生株摂食幼虫と変異株摂食幼虫のオミクス解析を行なった。酵母変異株の中でも、摂食した幼虫の蛹化率を低下させるnat3変異株とbrp1変異株に注目した。酵母遺伝子nat3の産物は、タンパク質のN末端アミノ酸にアセチル基を付加するN-terminal acetyltransferase の1つ、NatBの触媒サブユニットである。一方、brp1遺伝子産物の分子機能は明らかになっていない。酵母野生株とそれぞれの変異株の間で変動していた代謝産物を明らかにした。また、野生株摂食個体とnat3変異株摂食個体の間での代謝産物や遺伝子発現の変動についても明らかにした。これらの結果を総合して、nat3変異株を摂食した幼虫の蛹化率が低下するメカニズムについて仮説を立て、検証している。
|
| Remarks |
京都大学大学院生命科学研究科 多細胞体構築学講座 上村研究室 http://www.cellpattern.lif.kyoto-u.ac.jp/
|
