ウイルスが宿主の行動を操るには？：生得的行動を司る宿主因子の機能実証

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病原体や寄生生物による宿主行動の利己的な操作は自然界で普遍的に見られる現象だが、その詳細なメカニズムには未解明の謎が多く残されている。申請者は行動操作のモデルケースとして、バキュロウイルスとその宿主であるチョウ目昆虫を材料に研究を進めてきた。その結果、バキュロウイルスは宿主昆虫の脳に感染し、ある宿主遺伝子（T3up1）の発現を上昇させることで脳の行動制御中枢の活性を操っている可能性が示唆された。そこで、本研究課題では宿主昆虫におけるT3up1の本来の機能を明らかにし、バキュロウイルスによるT3up1発現操作の具体的な分子メカニズムに迫ることを目標とする。令和４年度は、前年度に作出したT3up1ノックアウトカイコ系統（T3up1KO系統）の性状解析を行った。その結果、T3up1KO系統はホモ致死であり、KOホモ個体は大多数が催青後に孵化できないこと、そして孵化した個体も餌を摂食せずに致死することが判明した。したがってT3up1は孵化や摂食といった行動の活性に必須であると考えられるが、ホモ致死や摂食しないという性質上、残念ながらウイルス感染実験は不可能であると結論づけた。また、前年度に作出したT3up1-2A-Gal4カイコ系統をUAS-蛍光タンパク質系統と交配し、F1個体を用いてT3up1発現細胞を蛍光タンパク質でラベルした。その結果、摂食期のカイコ幼虫ではT3up1は腸管血体腔側に散在する細胞（神経細胞と思われる）や触角基部の細胞で発現していること、そしてウイルス感染時は脳や食道下神経節の一部の領域の細胞において発現することが明らかになった。