2019 Fiscal Year Annual Research Report
カイコガをモデルとしたガ類の交尾行動解発因子の同定と受容・情報処理機構の解明
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18H02211
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
櫻井 健志 東京農業大学, 農学部, 准教授 (20506761)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中 秀司 鳥取大学, 農学部, 准教授 (00443846)
並木 重宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (40567757)
藤井 毅 摂南大学, 摂南大学, 講師 (30730626)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 昆虫 / カイコガ / 配偶行動 / 行動スイッチング / 性フェロモン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は主にオスの交尾行動の解発に関与する遺伝子の探索を行った。前年度の研究結果からオス触角先端部と前脚ふ節によるメスへの接触が交尾行動の指標となる腹曲げ行動を引き起こすことが示された。そこで、RNAシークエンスによりオスの触角先端部と前脚ふ節で優勢的に発現する遺伝子のリスト化を行った。具体的には、①オスの触角先端部と触角のそれ以外の部位、②オス前脚ふ節と中脚ふ節の間で遺伝子発現頻度の比較を行い、触角先端部と前脚ふ節で高頻度に発現する遺伝子を探索した。その結果、化学感覚、湿度、温度など多様な感覚情報の受容に関与することが報告されているイオノトロピック受容体（IR）ファミリーに属する遺伝子が複数、触角先端部で優勢的に発現することが明らかになった。一方で、前脚ふ節で優勢的に発現する遺伝子のリストには、感覚受容に関与することが明確に示されている遺伝子は含まれていなかった。そのため、前脚ふ節の雌雄間の発現量差異に対象を変更して解析を進めている。並行して、これらの遺伝子の機能同定のためにアフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いた受容体の機能解析系のセットアップを完了した。
また交尾行動のスイッチングに関わる神経回路の同定に向けて、前年度に引き続きリン酸化ERK抗体を利用した神経活動依存的なカイコガ脳の標識法の条件検討を実施したが、明確なシグナルを得るにはいたらなかった。なお、本期間中にカイコガの神経活動依存的に発現する遺伝子BmHR38の抗体の作成と、免疫組織学的手法による神経細胞の標識に成功した論文（Nakata et al., 2021, Insect Biochem Molec Biol, 129, 103518）が発表されたため、著者よりBmHR38抗体の分譲を受け標識の条件検討に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、(1)交尾行動解発因子の同定、(2)解発因子の微細構造の解析から受容器の同定、 (3)解発因子の脳内処理経路同定を実施する予定であった。これらの項目のうち、(2)については、RNAシークエンスによりメス認識の候補遺伝子をリスト化するなど、当初の計画を越えて研究が進捗している。一方で、(1)(3)に関して当初の計画に遅れが生じているため、全体としてやや遅れていると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本課題の一つの柱である解発因子の脳内処理経路の同定について進捗が遅れている状況であるが、カイコガ脳において神経活動依存的な細胞標識に実績がある抗体を作成者である金沢大学の木矢剛智博士から本年度の終盤に分譲していただいた。この抗体を利用した細胞標識について木矢博士より技術的な助言をいただきながら脳内処理経路の同定を推進していく予定である。また本年度の研究により、交尾行動の解発に関与する遺伝子同定に向けた糸口が掴めた。遺伝子の機能同定のセットアップも本年度完了している。これらの遺伝子の機能同定とともに発現部位を詳細に検証することで、末梢での解発因子の認識機構および脳内処理機構の解明を推進していく予定である。
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Research Products
(5 results)
