新奇な構造を持つSOD遺伝子のドーパミン生合成の制御メカニズムの解明

新型结构的SOD基因阐明多巴胺生物合成的控制机制

• 批准号: 19J21971
• 负责人: 西子 まあや
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J21971/
• 关键词: SOD; コクヌストモドキ; 抗酸化酵素; RNAi; スーパーオキシドジスムターゼ; トランスクリプトーム解析; スーパーオキシドディスムターゼ; 昆虫生理学; RNA干渉; 定量RT-PCR; RNA-seq; トランスクリプトーム; Tribolium castaneum

新奇な構造を持つコクヌストモドキSOD遺伝子（TcSOD6遺伝子）は、脊椎動物における細胞外分泌型SOD（EC-SOD、SOD3）と同じ起源遺伝子をもつ、昆虫で進化してきた遺伝子であることが推察された。またTcSOD6遺伝子の機能は、神経筋接合が再構築される時期に必要であることが明らかとなった。コクヌストモドキの発育過程におけるTcSOD6遺伝子の挙動を調べると、蛹期の後半において発現が顕著に増加する。また、蛹の時期にTcSOD6遺伝子の機能を抑制すると、コクヌストモドキの成虫は、脚を正常に動かせなくなる。このメカニズムを明らかにするために、TcSOD6遺伝子の機能を抑制した個体の脚の内部構造を詳しく観察した。また、TcSOD6のタンパク質レベルでの発現を検討した。さらに、TcSOD6が蛹期に関与する分子メカニズムを解明するために、トランスクリプトーム解析によって、発現が変動した遺伝子を調べた。電子顕微鏡により、コクヌストモドキの脚の神経を観察すると、TcSOD6遺伝子の機能を抑制したコクヌストモドキは、正常な神経軸索形成が阻害されていた。この変化は、TcSOD6遺伝子の機能を抑制したコクヌストモドキに共通して見られた。コクヌストモドキ蛹の体液タンパク質および全身を使った抽出タンパク質を用いて、タンパク質の発現を解析すると、TcSOD6は蛹体液中に分泌されていることが明らかとなった。コクヌストモドキ脚部のパラフィン切片の免疫染色によって、TcSOD6の局在を検討すると、脚部筋肉の周辺に局在することが明らかとなった。昆虫の変態において、神経筋接合が再構築される仕組みは、現在でもその分子機構を明らかにするために多くの研究が行われている。本研究が更に進展すれば、昆虫が諸刃の剣である活性酸素を蛹化開始の分子機構に組み込み、進化・繁栄してきた理由に迫ることができる。

Novel な tectonic を hold つ コ ク ヌ ス ト モ ド キ SOD heritage 伝 child (TcSOD6 heritage 伝) は, vertebrate に お け る cell type exocrine SOD (EC - SOD, SOD3) と じ origin heritage 伝 son を も つ, insect で evolution し て き た heritage 伝 son で あ る こ と が push examine さ れ た. ま た TcSOD6 heritage 伝 の function は, god 経 reinforced joint が to construct さ れ に る period necessary で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. コ ク ヌ ス ト モ ド キ の 発 during に お け る TcSOD6 posthumous son 伝 の 挙 motion を べ る と, pupal stage after の half に お い て 発 now が 顕 with に raised す る. ま た, pupa period の に TcSOD6 posthumous son 伝 の function を inhibit す る と, コ ク ヌ ス ト モ ド キ の adult は, foot を normal に か せ な く な る. こ の メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る た め に, TcSOD6 but 伝 の function を inhibit し た individual の foot の internal structure を detailed し く 観 examine し た. Youdaoplaceholder0, TcSOD6 <s:1> タ パ パ パ in the molar レベ で で で を検 in the molar を検 in the molar た in the molar を検 in the molar た. さ ら に, TcSOD6 が pupal stage に masato and す る molecular メ カ ニ ズ ム を interpret す る た め に, ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム parsing に よ っ て, 発 が now - move し た heritage 伝 son を adjustable べ た. Electronic 顕 micromirror に よ り, コ ク ヌ ス ト モ ド キ の foot の god 経 を 観 examine す る と, TcSOD6 but 伝 の function を inhibit し た コ ク ヌ ス ト モ ド キ は, normal な god 経 axon form が resistance against さ れ て い た. The functions of the 伝 sub of <s:1> transformation を and TcSOD6 を are を inhibited by <s:1> たコ ヌストモドキに ヌストモドキに ヌストモドキに. The common <s:1> て can be found in られた. コ ク ヌ ス ト モ ド キ pupa の humoral タ ン パ ク qualitative お よ び systemic を っ た spare タ ン パ ク qualitative を with い て, タ ン パ ク qualitative の 発 now を parsing す る と, TcSOD6 は pupa に secretion in the body fluids さ れ て い る こ と が Ming ら か と な っ た. コ ク ヌ ス ト モ ド キ foot の パ ラ フ ィ ン slice の immune dyeing に よ っ て, TcSOD6 の bureau in を beg す 検 る と, foot brawn の weeks 辺 に bureau in す る こ と が Ming ら か と な っ た. Insects の - state に お い て, god 経 reinforcement joint が to construct さ れ る blackstone group み は, now で も そ の molecular institutions を Ming ら か に す る た め に more く の が line わ れ て い る. This study が more に progress す れ ば, insect が the blade の 剣 で あ る acid active element を pupation の molecular agency に group み 込 み, evolution, numerous tech students.their ownship し て き た reason に forced る こ と が で き る.

项目成果

コクヌストモドキにおけるユニークな構造を有する新規 SOD 遺伝子の RNAi を用 いた機能解析

利用 RNAi 对布拉西植物区系中具有独特结构的新型 SOD 基因进行功能分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 西子まあや;岩淵喜久男;天竺桂弘子
• 通讯作者: 天竺桂弘子

コクヌストモドキ SOD6 遺伝子は運動神経軸索形成を制御する

SOD6基因控制运动神经轴突的形成

• 发表时间: 2021
• 作者: 西子まあや;坂本卓磨;新井克彦;天竺桂弘子
• 通讯作者: 天竺桂弘子

コクヌストモドキ新規SOD遺伝子は運動と孵化率を制御する

一种新型 SOD 基因控制运动性和孵化率

• 发表时间: 2020
• 作者: 西子まあや;荒金靖之;Mi Young Noh;岩淵喜久男;天竺桂弘子
• 通讯作者: 天竺桂弘子

Functional analysis of a new type of SOD gene in Tribolium castaneum

赤拟谷盗新型SOD基因的功能分析

• 发表时间: 2019
• 作者: Maaya Nishiko;Kikuo Iwabuchi;Michael R Kanost and Hiroko Tabunoki
• 通讯作者: Michael R Kanost and Hiroko Tabunoki

The novel SOD gene with the unique structure in Tribolium castaneum regulates the neuron remodeling in metamorphosis.

赤拟谷盗中具有独特结构的新型SOD基因调节变态过程中的神经元重塑。

• 发表时间: 2022
• 作者: 西子 まあや; 新井 克彦; 天竺桂 弘子
• 通讯作者: 天竺桂 弘子