培養細胞発現系に代わる昆虫の味覚受容体―リガンド解析系の構築

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当初の目標としては、クワコ（鱗翅目）と寄生バエ（双翅目）について、肢の化学受容体の機能解析を進める予定であったが、採集した寄生バエのコロニー樹立が難しいことから、クワコを用いた「昆虫の味覚受容体―リガンド解析系の構築」に着手した。当初の計画通り、クワコの成虫肢（第5附節）を用いてRNA-seqを行い、味覚受容体の候補遺伝子をリストアップした。なおバイオインフォマティクス解析は、学習院大学の嶋田透教授・李允求助教との共同研究として行った。RNA-seqの結果、味覚受容体候補遺伝子として23遺伝子を見出した。産卵に寄与する味覚受容体遺伝子は、雄成虫よりも雌成虫の発現量が多いと予想される。定量PCRによる解析の結果、9遺伝子が、雄成虫よりも雌成虫において発現量が顕著に多いことが明らかになった。続いて、これらの遺伝子の機能解析を進めるために、ショウジョウバエ口吻で安定的・機能的に遺伝子を発現させる系の確立に着手した。遺伝子組み換え技術を利用して、現在までに、5遺伝子についてトランスジェニック系統の作製に成功している。また樹立したトランスジェニック系統の中から、桑葉の抽出物に応答する（摂食行動を示す）系統を見出すことに成功した。なお野生型のショウジョウバエは、桑葉抽出物に対して摂食行動（吻伸長）を示さないため、摂食行動を示した遺伝子組換え系統に導入されたトランスジーンが、桑の分子を認識する味覚受容体である可能性が高い。加えてクワコ雌成虫の産卵選好性にも寄与している可能性が出てくる。また、トランスジェニック系統の作製と並行して、電気生理学的実験装置の立ち上げを行った。これまでにショウジョウバエ唇弁の感覚子から、シュクロースに対するスパイク信号の記録に成功している。現在、桑葉抽出物に摂食行動を示すトランスジェニック系統から、桑葉抽出物に対するスパイク信号の記録を進めている。