昆虫脳神経ペプチドホルモンの細胞内シグナル伝達機構の解明

フェロモン腺の培養系を用いた実験から、カイコのフェロモン生合成活性化神経ペプチド(PBAN)のシグナルはフェロモン腺細胞膜のレセプターに伝えられた後、カルシウムイオンチャンネルの開口→カルシウム-カルモジュリン(CaM)複合体の形成→プロテインホスファターゼの活性化→アシルCoAレダクターゼの活性化、という細胞内情報伝達系を介してボンビコール生合成系に伝えられ、その最終過程であるアシル基の還元反応が促進されるものと考えられた。そこで、PBANのシグナル伝達の流れを酵素等シグナル伝達に介在する機能性タンパク質の活性化として捉え、各ステップを分子レベルで解析するため、まず、フェロモン腺細胞内に存在する伝達因子の分画を試みた。その結果、CaM、プロテインホスファターゼは細胞質画分に、また、ボンビコール前躯体、アシルCoAシンセターゼおよびアシルCoAレダクターゼはミクロソーム画分に見いだされ、後者の各因子はCHAPSにより可溶化された。そこで、PBANシグナル伝達の初期過程に関与するCaMの精製を試み、順次イオン交換および逆相HPLCを行うことによりこれを単離した。さらに、酵素による断片化とアミノ酸配列分析より、単離されたカイコフェロモン腺のCaMの一次構造を明らかとした。今後の計画としては、CaM結合タンパク質および他の伝達因子の精製を進め、PBANによるシグナル伝達の流れを分子レベルから実体的に明らかにする。

フェロモン腺の培養系を用いた実験から、カイコのフェロモン生合成活性化神経ペプチド(PBAN)のシグナルはフェロモン腺細胞膜のレセプターに伝えられた後、カルシウムイオンチャンネルの開口→カルシウム-カルモジュリン(CaM)複合体の形成→プロテインホスファターゼの活性化→アシルCoAレダクターゼの活性化、という細胞内情報伝達系を介してボンビコール生合成系に伝えられ、その最終過程であるアシル基の還元反応が促進されるものと考えられた。そこで、PBANのシグナル伝達の流れを酵素等シグナル伝達に介在する機能性タンパク質の活性化として捉え、各ステップを分子レベルで解析するため、まず、フェロモン腺細胞内に存在する伝達因子の分画を試みた。その結果、CaM、プロテインホスファターゼは細胞質画分に、また、ボンビコール前躯体、アシルCoAシンセターゼおよびアシルCoAレダクターゼはミクロソーム画分に見いだされ、後者の各因子はCHAPSにより可溶化された。そこで、PBANシグナル伝達の初期過程に関与するCaMの精製を試み、順次イオン交換および逆相HPLCを行うことによりこれを単離した。さらに、酵素による断片化とアミノ酸配列分析より、単離されたカイコフェロモン腺のCaMの一次構造を明らかとした。今後の計画としては、CaM結合タンパク質および他の伝達因子の精製を進め、PBANによるシグナル伝達の流れを分子レベルから実体的に明らかにする。