カイコの概日振動系および出力系の分子機構と光周性

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(1)カイコからlong wave opsin,short wave opsin,UV opsinおよびpteropsinの全長ないしは部分長のcDNAを得た。これを用いて、in situ hybridizationとNorthern blot analysesをおこなった。この結果、short wave opsinは4齢幼虫以降日周性は見られなかったが、UVオプシンには夜明けをピークにした転写活性のリズムがあった。Long wave opsin-とshort wave opsin-様免疫陽性反応は前大脳の背側の4つのニューロン、脳間部の6-8つのニューロンと網膜にあり、この部分には、pteropsinと概日振動の重要な蛋白質PER(Period)の発現も見られた。しかし、食道下神経節には、PERが発現しているのにlong wave opsinしか発現していなかった。ここにはNAT(N-acetyltransferase)と、休眠ホルモンは発現していた。これらの結果が示唆するのは、脳内に光依存性の反応を支配する様々な網膜外受容体があり、様々な受容蛋白により、光受容がおこなわれるのであろうということである。出力系は力系、羽化行動や、交尾行動、光周性など様々あることが予想されるが、入もひとつではないのかもしれない。(2)カイコのカゼインキナーゼの遺伝子CKIIαβをクローニングし、転写活性のパターンと組織や時間特異的な転写パターンとin situ hybridizationによるmRNAの分布を調べた。これによると、両方の遺伝子は概日時計にかかわる遺伝子の発現する部位に共存することが分かったが、転写活性においては両方とも、時間に依存した変動を示さなかった。CKIIαβは、概日振動に何らかの形でかかわる可能性が強いが、転写を制御する形ではないということが示唆される。(3)Chandrashekar,Krishnan編による"Short View on Insect Molecular Biology"という教科書の第2章を執筆した(Molecular Structure of Insect Circadian Clock)。