昆虫の生理機能調節にかかわるインドールアミン代謝系の役割とその撹乱による害虫防除法の開発

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1.ワモンゴキブリ(Periplaneta americana)のインドールアミンN-アセチル転移酵素(NAT)の遺伝子クローニングとタンパク質の構造解析を行い、脳内における発現部位を免疫組織化学を用いておこなった。NATは視葉以外では、PERIOD (PER), DOUBLE TIME (DBT)と同神経細胞に局在した。2.次に、メラトニン受容体遺伝子をクローニングした。このメラトニン受容体はG-タンパク質協働型膜蛋白質で、抗体を用いた局在性の探索の結果、脳のすべての箇所で、PER/DBT細胞と共存した。以上の結果は、インドールアミンと概日時計は極めて密接な機能相関を示唆している。メラトニンが概日時計の出力に関るか、概日時計要素を含んだ複数の神経細胞間の内的な同調にかかわるかいずれかであろう。3.概日振動と光周性の良いモデル系であるマダラスズ(Dianemobius nigrofasciatus) Cycle遺伝子をクローニングした。同様に、転写制御因子であるCLOCK遺伝子もクローニングし、発現パターンと局在を明らかにした。CYCとCLKは一部の細胞で共存したが、別の細胞では、別々に発現する。また、CLKの核内移行の証拠も確認した。大きな卵であるので、RNA interferenceのための良いモデル系である。これまでに、PER, TIM, CYC, CLKを本種でクローニングと発現パターの解析がおこなわれたので、これから、ここの遺伝子のかかわりを光周性という局面で解析する基盤が整備されつつある。4.カブラハバチ(Athalia rosae)から転写調節因子であるCYCLEの遺伝子をクローニングし、発現パターンと発現部位を調べた。本種は、卵巣から取り出した卵が、水につけられると雄として発生するし、大きな卵であるので、RNA interferenceのための良いモデル系である。そこではじめての時計遺伝子がクローニングされたことにより、RNAiへの出発点が開かれた。