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昆虫におけるD-セリンの脱皮・変態制御機構の解明

阐明 D-丝氨酸控制昆虫蜕皮和变态的机制

基本信息

批准号：
20K15539
负责人：
塚本悠介
金额：
$ 2.08万
依托单位：
National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昆虫を含めた無脊椎動物の体内には、L-アミノ酸だけでなく、D-アミノ酸が豊富に存在している。例えば、甲殻類ではD-アラニンが細胞内等浸透圧調節に利用されている。また、特に昆虫では、D-アミノ酸が成長の制御に関与することが示唆されている。しかし、D-アミノ酸の測定が困難であったことから、D-アミノ酸による昆虫の成長制御機構についての解析はほとんど進んでいない。本研究は、キイロショウジョウバエをモデルとして、昆虫の成長制御機構におけるD-アミノ酸の生理作用を、分子レベルで明らかにすることを目的とした。これまでに配列データベースを用いたホモロジー検索により、L-セリンをラセミ化し、D-セリンを生合成する酵素であるセリンラセマーゼのタンパク質に相同なタンパク質が、キイロショウジョウバエだけでなく、セイヨウミツバチやネッタイシマカなど、広く昆虫に存在していることを明らかにした。令和４年度には、ショウジョウバエの幼虫期から蛹期におけるD-セリンの体内濃度を精密に測定した。具体的には、各成長ステージにおけるD-セリン濃度を微量D-アミノ酸の正確な測定が可能なHPLCを用いた分析系により測定した。その結果、先ず、ショウジョウバエの体内には、L-セリンに対して、D-セリンが０．２～１％含まれていることが明らかになった。また、湿重量当たりのL-セリン量は成長に伴い大きく減少する傾向を示したのに対し、D-Ser量は三齢幼虫期でピークを迎え、緩やかに減少する傾向を示した。この傾向は、既知のカイコ体内のD-セリン変動とは異なっていた。以上より、キイロショウジョウバエおいてD-セリンが存在しており、何らかの生理機能を有していることが示唆された。

Insects include invertebrates, which are rich in L-and D-acids. For example, crustaceans and crustaceans use D-rays to regulate isoosmotic pressure in cells. The growth of insects is controlled by D-amino acids. It is difficult to determine the growth control mechanism of insects. The purpose of this study is to investigate the physiological and molecular effects of D-acetylcholine on insect growth control mechanisms. This is the first time that a person's identity has been identified. The first time that a person's identity has been identified, the second time that a person's identity has been identified, the third time that a person's identity has been identified, the fourth time that a person's identity has been identified, the third time that a person's identity has been identified, the fourth time that a person's identity has been identified, the fourth time that a person's identity has been identified. In order to accurately determine the body concentration of D-rays in the larvae and pupae of the larvae and pupae in the fourth year The exact amount of D-amino acid in each sample can be determined by HPLC. The results of the study are as follows: 1. In vivo, L-type, D-type and 0.2 - 1% of the total contents of the study are as follows: The L-Ser content tends to decrease during growth, and the D-Ser content tends to decrease during larval growth. The tendency of this kind of behavior is to change the D-type behavior in the body. The above is a description of the physiological functions of the human body.