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植物と咀嚼性昆虫における防御と適応の有機化学

植物和咀嚼昆虫的防御和适应的有机化学

基本信息

批准号：
04J01212
负责人：
吉永直子
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

ハスモンヨトウにおける窒素代謝とvolicitinの関係を明らかにした.グルタミン酸のグルタミンへの変換とvolicitin生合成の関連を検討したところ,15N-ラベル体アンモニアを用いた代謝物トレース実験とLCMS, LCMS-IT-TOF,及びGCMS分析により,餌中のグルタミン酸がアンモニアを取り込んでグルタミンとなって,volicitin生合成に利用されることが明らかになった.15N-NMR測定から,このグルタミン酸-グルタミンの変換にはグルタミン合成酵素が関わることが示唆された.腸管組織におけるこの反応は,これまであまり注目されていなかったが,グルタミン酸を効率よく体内に吸収する重要な経路であることが示唆された.この細胞内で生成するグルタミンがvolicitinとなって細胞外へ移動することで,細胞内のグルタミン濃度の上昇を抑え,結果としてグルタミン酸の吸収とアンモニアの解毒,窒素の効率的吸収と再利用が達成されるものと考えられる.鱗翅目幼虫がvolicitinを積極的に生合成している一つの理由として,このような新規の窒素代謝メカニズムを明らかにした.これまでvolicitin類が報告されていたのは,ごく一部の実験用昆虫からがほとんどであった.そこで,野外から採集された,10科22種の鱗翅目幼虫を対象にvolicitin類のスクリーニングを行った.その結果,新たに8科11種よりvolicitin類を同定した.これらの幼虫が持つvolicitin類縁体8種の組成パターンを整理したところ,進化系統樹とvolicitin組成に一定の相関が見られた.Volicitin類は比較的大型で広食性幼虫に見られ,種の分化とともに類縁体が多様化した可能性が示唆された.上述(1)の窒素代謝におけるvolicitinの生理機能と照らし合わせると,幼虫が窒素栄養価の低い植物を餌として利用する際に,その効率的吸収を目指してvolicitin類縁体を介した窒素代謝を開拓し,より広食性になるにつれて,その解毒代謝酵素によりvolicitin類の多様化が進んだことが示唆された.

The relationship between ハスモンヨトウにおけるsufficiency hormone and volicitin metabolism と volicitin を明らかにした.グルタミン acid のグルタミンへの変changeとv The biosynthesis of olicitin is related to the biosynthesis of olicitin, and the metabolites of 15N-ラベル体アンモニアを are used LCMS, LCMS-IT-TOF, and GCMS analysis of により, のグルタミン acid がアンモニアをtake り込んでグルタ in baitミンとなって, volicitin biosynthesis using されることが明らかになった.15N-NMR measurement から,このグルタミン acid-グルタミンの変changeにはグルタミン合Intestinal tissue and intestinal tissueの濜は,これまであまりAttentionされていなかったが,グルタミンをefficiencyよくにAbsorptionするimportantな経路であするグルタミンがvolicitinとなってExtracellular movementすることで, the concentration of のグルタミン in the cell increases and suppresses え, the result is としてグルタミン acid のabsorption and とアンモニアのdetoxification, the effect of sterilization The rate of absorption and recycling has been achieved.る一つのREASON として, このような新码の殷素 Metabolism メカニズムを明らかにした.これまでvolicitin classがreportされていたのは,ごく一一の実験用INSECTSからがほとんどであった.そこで,wild collectionされた,1 0 families 22 species of Lepidoptera larvae を対Elephant にvolicitin class のスクリーニングを行った.その results, new たに 8 families 1 1 kind of volicitin type を Same set した. これらの larvae がつ volicitin type 縁 body 8 types のパターンをorganizing したところ, evolutionary phylogenetic tree and volicitin composition に certain related が见られた.Volicitin class Comparative large-scale phagocytosis larvae can be seen, and the possibility of species differentiation and polymorphism of similar species is also indicated. The above (1) )The metabolic function of volicitin is the physiological function of volicitin, and the larvae of volicitin are low in plants.として Utilize するinterior に, その efficient absorption を Eye refers し volicitin-like body を introduction した asphyxiin metabolism を development し, よりFood-eating になるにつれて, そのDetoxification Metabolism Enzyme によりvolicitin-type の多様化が入んだことが时憆された.