昆虫消化管新規アスパラギン酸プロテアーゼのクローニングとその特異的阻害剤の探索

昆虫胃肠道新型天冬氨酸蛋白酶的克隆及特异性抑制剂的寻找

• 批准号: 11760099
• 负责人: 松本 一朗
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11760099/
• 关键词: アスパラギン酸プロテアーゼ; 昆虫; コクゾウ; 貯穀害虫; プロテアーゼインヒビター; システインプロテイナーゼ; 消化管

昆虫と植物の関係を農業生産の立場からとらえると、昆虫は植物に食害をもたらす害虫である場合も少なくない。これら害虫を制御するためには昆虫そのものの生態を深く理解することが必要であり、特に、昆虫の嗜好性や消化機構を解明することは、食害防除対策を講じるために必要不可欠であると考える。申請者は、甲虫目昆虫においてシステインプロテイナーゼ(CP)と同様に食物消化に関わるであろうアスパラギン酸プロテイナーゼ(AP)に注目し、その分子動態の解析を行った。まず、コクゾウAP(SAP)のcDNA断片をコクゾウより獲得し、5'および3'-RACE法によりコクゾウAP(SAP)cDNAの全塩基配列を決定した。SAP cDNAがコードするタンパク質の一次構造はカテプシンDと高い相同性を有していた。SAP遺伝子の発現時期をノーザン分析により調べたところ、この遺伝子は幼虫期と成虫期に発現していることが確認された。この結果は、コクゾウが摂食行動を行う時期であること、またコクゾウ消化酵素として申請者が発見したコクゾウCP(SCP)の発現時期と類似していることなどから、SAPが消化酵素として機能している可能性を示唆するものであった。次いで、SAPの発現が確認された幼虫および成虫を用いてin situハイブリダイゼーションを行い、mRNAの発現組織分布を調べた。その結果、幼虫では前胃から中腸にかけて非常に強い発現が観察された。また、成虫では中腸で強い発現が観察されたほか、後腸や卵母細胞においても弱い発現が観察された。これらのことから、コクゾウの消化機構にCPとAPが関与していることが強く示唆された。また、SAPはSCPの発現部位よりも前方で発現していることから、両者がシーケンシャルに機能しているのではないかと推察された。

Insects と plants の masato を department of agricultural production の position か ら と ら え る と, insects, plants に は food pollution を も た ら で す pests あ る occasions も less な く な い. こ れ ら pests を suppression す る た め に は insects そ の も の の ecological を deeper understanding す く る こ と が necessary で あ り, に や digestion, insects, の preference institutions を interpret す る こ と は, food pollution control policy を seaborne speak じ る た め に need not owe で あ る と exam え る. Applicants は, beetles, mesh insect に お い て シ ス テ イ ン プ ロ テ イ ナ ー ゼ (CP) with others と に food digest に masato わ る で あ ろ う ア ス パ ラ ギ ン acid プ ロ テ イ ナ ー ゼ (AP) に attention し, そ の molecular dynamic の を line っ た. ま ず, コ ク ゾ ウ AP (SAP) の cDNA fragment を コ ク ゾ ウ よ り し, 5 'お よ び 3' - RACE method に よ り コ ク ゾ ウ AP (SAP) cDNA の salt base full column を decided し た. SAP cDNAがコ ドするタ ドするタ パ パ パ パ the primary structure of the lobe is カテプシ カテプシ Dと with high <s:1> homogeneity を has て た た た. SAP heritage 伝 son の 発 period now を ノ ー ザ ン analysis に よ り adjustable べ た と こ ろ, こ の heritage 伝 son は stage larvae と adult に 発 now し て い る こ と が confirm さ れ た. こ の results は, コ ク ゾ ウ が period, feed line action を う で あ る こ と, ま た コ ク ゾ ウ digestive enzyme と し て applicants が 発 see し た コ ク ゾ ウ CP (SCP) の 発 period now と similar し て い る こ と な ど か ら, SAP が digestive enzymes と し て function し て い を る possibility in stopping す る も の で あ っ た. Time い で, SAP の 発 が now confirmed さ れ た larvae お よ び adult を with い て in situ ハ イ ブ リ ダ イ ゼ ー シ ョ ン を い, mRNA の 発 now organization distribution を adjustable べ た. The result is that the larva で で the forestomach ら the midgut に けて けて is very に strong and が観 is observed された. ま た, adult で は in strong intestinal で い 発 now が 観 examine さ れ た ほ か, posterior intestine や oocytes に お い て も weak い 発 now が 観 examine さ れ た. こ れ ら の こ と か ら, コ ク ゾ ウ の digestion institutions に CP と AP が masato and し て い る こ と が く and shown strong sucking さ れ た. ま た, SAP は SCP の 発 now parts よ り も で ahead 発 now し て い る こ と か ら, struck が シ ー ケ ン シ ャ ル に function し て い る の で は な い か と push examine さ れ た.

项目成果

Kusakabe,Y.,Yasuoka,A.,Asano-Miyoshi,M., et al.: "Comprehensive study on G protein α-subunits in taste bud cells, with special reference to the occurrence of Gαi2 as a major Gα species."Chem.Senses.. 25. 525-531 (2000)

Kusakabe, Y.、Yasuoka, A.、Asano-Miyoshi, M. 等人：“味蕾细胞中 G 蛋白 α 亚基的综合研究，特别提到 Gαi2 作为主要 Gα 物种的出现。”化学感官.. 25. 525-531 (2000)

Asakura T.,Matsumoto I.,Funaki J. et al.: "The plant aspartic proteinase-specific polypeptide insert is not directly related to the activity of oryzasin 1"Eur.J.Biochem.. 267. 5115-5122 (2000)

Asakura T.、Matsumoto I.、Funaki J. 等人：“植物天冬氨酸蛋白酶特异性多肽插入片段与 oryzasin 1 的活性不直接相关”Eur.J.Biochem.. 267. 5115-5122 (2000)

Kuroda M.,Kiyosaki T.,Matsumoto I. et al.: "Molecular cloning, characterization, and expression of wheat cystatins"Biosci.Biotech.Biochem.. 65. 22-28 (2000)

Kuroda M.、Kiyosaki T.、Matsumoto I. 等：“小麦半胱氨酸蛋白酶抑制剂的分子克隆、表征和表达”Biosci.Biotech.Biochem.. 65. 22-28 (2000)