Integrative analyses of endogenous enzymes involved in wood degradation in termites

白蚁木材降解中涉及的内源酶的综合分析

• 批准号: 22H02360
• 负责人: 徳田 岳
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02360/
• 关键词: 昆虫科学; 木材消化; シロアリ; 内源性消化酵素; 消化生理; セルロース

本年度はヤマトシロアリの成熟ワーカーを用いて唾液腺と中腸部のRNA-seqを実施した。採集直後のシロアリと２日間絶食させたシロアリ（各５グループ）の唾液腺および中腸よりトータルRNAを抽出した。RNAはマクロジェンに送付し、TruSeqライブラリー作製と次世代シーケンス（NovoSeq6000; 150 bpペアエンド)を依託した。各サンプルより平均5000万リードを取得し、FastPによるアダプタートリミングとQCを実施した後、解析に使用した。DESeq2による解析の結果、唾液腺および中腸のいずれにおいても731遺伝子（全遺伝子の約5％）が絶食前後で有意な遺伝子発現の変動を示した（Padj<0.05）。近年解析の終了したヤマトシロアリゲノム（Shigenobu et al. 2022 PNAS）より得られたCDS配列に対して、RSEMを用いて中腸及び唾液腺に由来するRNA配列のリードをマッピング（Bowtie2)し、内源性発現遺伝子の発現量の定量を行った。さらCarbohydrate Active Enzymes (CAZymes)のデータベースであるdbCAN2（ver.11）を用いて、ヤマトシロアリゲノムより得られたCDS配列から、糖質の分解や修飾に関係する酵素遺伝子の配列を抽出した。その結果、ヤマトシロアリは中腸と唾液腺の間で大きく異なる消化酵素の発現パターンを示すことが明らかになった。セルロース消化酵素としては唾液腺ではGH9（セルラーゼ）が高発現しているが、中腸での発現量が低く、代わりにAA15（LPMO）が中腸において比較的高発現していた。シロアリを絶食させるとGH22（リゾチーム）の発現量が増加しており、肛門食によって受け渡される腸内微生物を消化している可能性が示唆された。また、主要な消化酵素についてはタンパク質発現系も構築した。

This year's は ヤ マ ト シ ロ ア リ の mature ワ ー カ ー を with い て in salivary glands と intestinal の RNA - seq を be applied し た. Acquisition straight after の シ ロ ア リ と 2 daytime fasts さ せ た シ ロ ア リ (5 グ ル ー プ) の salivary gland お よ び in intestinal よ り ト ー タ ル RNA を spare し た. RNA は マ ク ロ ジ ェ ン に pay し, TruSeq ラ イ ブ ラ リ ー cropping と nextgen シ ー ケ ン ス (NovoSeq6000; 150 bp ペ ア エ ン ド) を relying on し た. Each サ ン プ ル よ り average 50 million リ ー ド を obtain し, FastP に よ る ア ダ プ タ ー ト リ ミ ン グ と QC を be applied し た after, use analytic に し た. DESeq2 に よ る analytical の results, salivary gland お よ び in intestinal の い ず れ に お い て も 731 legacy 伝 child (about 5%) all but 伝 son の が hunger before and after で intentionally な heritage 伝 son 発 の now - move を shown し た (Padj < 0.05). In recent years, the analysis has ended with たヤ and トシロアリゲノム (Shigenobu et al. 2022) PNAS) よ り have ら れ た CDS with column に し seaborne て, RSEM を い て in intestine and び salivary gland に origin す る RNA with column の リ ー ド を マ ッ ピ ン グ (Bowtie2) し, endogenous 発 now but 伝 の 発 line amount is の quantitative を っ た. さ ら Carbohydrate Active Enzymes (CAZymes) の デ ー タ ベ ー ス で あ る dbCAN2 (ver. 11) を with い て, ヤ マ ト シ ロ ア リ ゲ ノ ム よ り have ら れ た CDS with column か ら, sugar の decomposition や modified に masato is す る enzyme heritage 伝 の match sequence を spare し た. そ の results, ヤ マ ト シ ロ ア リ は と の salivary glands of bowel で big き く different な る digestive enzyme の 発 now パ タ ー ン を shown す こ と が Ming ら か に な っ た. セ ル ロ ー ス digestive enzyme と し て は salivary gland で は GH9 (セ ル ラ ー ゼ) high が 発 now し て い る が, in intestine で の 発 now が low く, generation わ り に AA15 (LPMO) が intestinal に お い て comparative high 発 now し て い た. シ ロ ア リ を hunger さ せ る と GH22 (リ ゾ チ ー ム) の 発 now quantity が raised し て お り, anus food に よ っ て by crossing け さ れ る intestinal microbes を digestion し て い が る possibility in stopping さ れ た. Youdaoplaceholder0, main な digestive enzymes に て て タ パ パ パ the process of <s:1> formation of <s:1> た.

项目成果

ゲノム配列を利用したヤマトシロアリ木材消化酵素の発現解析

利用基因组序列分析大和白蚁木材消化酶的表达

• 发表时间: 2023
• 作者: 渡邊希香;山溝千尋;横山英子;石橋和大;瀬尾茂美;小杉海斗・高木圭子・藤井告・伴野豊・金児雄;大森裕介・小杉海斗・藤井告・伴野豊・金児雄;木矢 剛智・子浦 由大・國生 龍平・金子 佳樹・岩見 雅史・木矢 星歌;金子 佳樹・國生 龍平・岩見 雅史・木矢 剛智;河合祐作・浜島りな・小林迪弘・池田素子;國生 龍平・子浦 由大・岩見 雅史・木矢 剛智;原屋正龍・池田素子・浜島りな;礒部 詩保・浜島 りな・小林 淳・池田 素子;河合祐作・浜島りな・池田素子;浜島りな・原屋正龍・池田素子;原屋正龍・池田素子・浜島りな;徳田 岳・関根麗子・渡辺裕文
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