Molecular basis for the active aging of termite kings with extraordinary longevity

长寿白蚁王主动衰老的分子基础

• 批准号: 18H03951
• 负责人: 松浦 健二
• 金额: $ 28.2万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H03951/
• 关键词: 寿命; 活動的長寿; シロアリ; 代謝; 社会性昆虫; インプリンティング; 老化

なぜ生物は老いるのか？この問いに答えることは、至近要因的にも進化的・究極要因的にも生物学の最重要課題である。近年の分子生物学的手法の発展により、老化や生理寿命の分子基盤に対する理解は急速に進んできている。しかし、主要な研究は線虫・ショウジョウバエ・マウスといった短命なモデル生物を用いて行われてきた。本研究では、70年以上の寿命をもつと推定されるヤマトシロアリの王に着目し、従来の短命なモデル生物の研究では到達しえない寿命研究の全く新しい領域を開拓するものである。最新の研究により、孵化した幼虫がワーカーとして発育するか、羽アリとして発育するかのカースト決定に、フェロモンだけでなく、ゲノムインプリンティング（精子・卵特異的なエピジェネティック修飾）が影響することが明らかになった。カースト分化に対するインプリンティングの効果を検証するため、まず若い王に対してDNAメチル基転移酵素（DNMT1、 DNMT3）をターゲットとしたRNAiを行い、精子のエピジェネティック修飾を操作し、コロニーを創設させた。現在、子のカースト分化への影響を評価している。王の代謝活性は全体として年齢とともに変化するのか、また、どの代謝経路が駆動しているのかを判別するために水同位体比アナライザー（PICARRO社 L2140-i）を用いた二重標識水法により、代謝フラックス解析を行っている。現在、標識水投与による生存への影響評価を完了し、本試験の実施中である。ヤマトシロアリのワーカーは王と女王に対して特殊な餌（以後、ロイヤルフードと呼ぶ）を給餌している。このロイヤルフードの成分を特定し、その機能を明らかにするため、ワーカーから王と女王への口移し給餌物の直接採取、および解剖によって中腸内容物を回収した。現在、MALDI-IT-TOF 型顕微質量分析装置を用いて成分を分析中である。

なぜ生物は老いるのか？The most important topic of biology is the most important topic of evolution. Recent advances in molecular biology have led to rapid progress in understanding the molecular basis for aging and physiological life. The main purpose of this study is to study the use of short-lived organisms. This study aims to explore a new field of life expectancy research for short-lived organisms that are estimated to be more than 70 years old. The latest research shows that larval development and development are affected by sperm and egg specific modifications. DNA Mutation Enzymes (DNMT1, DNMT3), DNA Mutation Enzymes (DNMT1, DNMT3, Now, the impact of child differentiation is evaluated. The metabolic activity of the whole body is determined by the water isotope ratio (PICARRO L2140-i). Now, the evaluation of the impact of water injection on survival is complete, and this test is being implemented. The queen of the world is a special bait. The composition of the food is specified, and the function of the food is clearly defined. The food is directly taken from the mouth of the queen, and the contents of the intestine are dissected. Now, MALDI-IT-TOF micro-mass analyzer is used in the analysis of components.