時計因子の仲介によるカイコの休眠性決定における環境温シグナル経路の分子解析

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２化性のカイコ卵の休眠性は母蛾が胚期に受容した温度条件で決定し，これは温度依存的休眠誘導といわれる。環境温は温度センサー(BmoTRPA1)によって受容され，その情報は蛹期に脳内神経ネットワークに可塑的変化を生み，これが最終的に休眠ホルモン(DH)の放出制御に繋がり休眠性が決定される。これまでに時計コアループ遺伝子群として知られる period (per),timeless (tim), Clock (Clk), cycle (cyc), cryptochrome2 (cry2) オーソログの KO 系統では温度依存的休眠誘導が失われ， per, tim, Clk, cyc の KO 系統では血液中のDH濃度が減少することを明らかにした。さらに，per, tim, cry2 の遺伝子発現は胚期の温度感受性時期において概日リズムを示すことが分かった。これらのことから，カイコの温度依存的休眠誘導は時計遺伝子群の時計機能により調節されていることが示唆された。一方，RNA-seq 解析によって同定されたある遺伝子の発現が胚期の温度感受性時期に特徴的な発現動態を示すことがわかった。これらの結果を踏まえ，本年度は休眠誘導における環境温の情報受容とそのシグナル経路の解析を時計遺伝子の解析を重点において行なった。その結果，上記に示すある種の遺伝子の発現は時計コアループ遺伝子群によって制御されていることがわかった。そしてその遺伝子の KO 系統の作出と表現型解析を進めた。次に時計因子が誘発する脳の可塑的変化の分子解析を遺伝子組換えカイコを利用して神経ネットワークを解析し休眠誘導との関連を調査した。さらに化性決定遺伝子の同定をポジショナルクローニングにより進めた。