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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

基本信息

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

项目摘要

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 structure, extracellular SOD (EC-SOD, SOD3) and origin of novel structure, evolution of novel SOD gene (TcSOD6 gene) in vertebrate, insect and insect. The function of TcSOD6 gene is necessary for the reconstruction of nerve tendon. During the development of pupae, TcSOD6 gene activity was modulated and increased during the second half of pupae. The function of TcSOD6 gene is inhibited during pupae and pupae, and the adults and feet of pupae move normally. The function of TcSOD6 gene is suppressed and the internal structure of the individual is examined in detail. The occurrence of TcSOD6 was investigated. TcSOD6 is related to the molecular structure and molecular structure. Electronic micromirrors are used to detect the nerve of the foot, inhibit the function of the TcSOD6 gene, and inhibit the formation of normal nerve axons. The function of TcSOD6 gene is inhibited by the common reaction. TcSOD6 is secreted from pupa body fluid. Immunostaining of TcSOD6 in the skin of the foot Insect morphology, neuromuscular junction, re-construction, molecular organization, and research This research is further developed in the molecular mechanism for the initiation of active acid metabolism in insects, and the reasons for its evolution.