絹糸腺の解毒、排泄および生体防御における機能の解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22658020
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: 神村 学 独立行政法人農業生物資源研究所, 制御剤標的遺伝子研究ユニット, 主任研究員 (60370649)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平山 力 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫-昆虫・植物間相互作用研究ユニット, 主任研究員 (90370676)
• Keywords: 絹糸腺 / 繭 / 解毒 / 排泄 / 免疫

Research Abstract

ガ類の絹糸腺は絹タンパク質の合成に特化した器官であり、それ以外の生理機能は持たないと考えられてきた。しかし、吐糸中のカイコの絹糸腺で発現する遺伝子を調べたところ、解毒、排泄関連の遺伝子が強く発現していた。また、ガの繭上で微生物が繁殖することがないことから、繭中に抗菌物質が含まれていることが示唆される。このように、絹糸腺は解毒や排泄、抗菌物質の分泌などの多様な働きを担っている可能性が考えられる。そこで本研究では、絹糸腺が実際にこれらの機能を持っていることを証明し、その詳細を明らかにする。
初年度である本年度は、まず様々なガ類の繭を集めて、その抗菌活性を調べた。カイコ、ヤママユガ、ウスタビガ、ミノウスバなどの幼虫を飼育し、繭を作らせてから、繭を様々な場所においてみたところ、周りの環境で多量のカビが生える場合でも、繭自体にカビがはえることは無く、抗微生物活性を持つことが再度示唆された。しかし、実際に大腸菌や黄色ブドウ球菌の培養プレートにこれらの繭をおいても、繭の周りでこれら細菌の生育が抑えられることは無かった。今後は、さらに他の細菌類や、糸状菌類を用いて同様のアッセイをしたり、より高感度の手法を用いて抗微生物活性を調べる必要がある。
また、カイコ、ヤママユガ、ミノウスバの繭のメタノール抽出物をメタボローム解析に供試したところ、それぞれ種特異的に非常に多くの物質が含まれ、それらのうちには寄主植物由来と想定される物質が多量に含まれていた。この結果から、絹糸腺が排泄機能を持つことが示唆された。次年度は、この可能性を具体的な生理学的実験により検証していきたい。