小型コオロギ2種の概日振動系と光周性の分子機構

マダラスとその近縁種を用いて、概日振動にかかわる遺伝子が光周性にどのようにかかわるかについて調べた。先ず光の入力系でlong wave opsinとblue opsin遺伝子の配列を獲得した。これを基に、転写産物の動態、遺伝子産物の動態、脳内の局在を調べた結果、blue opsinでは、転写にも蛋白質レベルでも概日振動が確認され(転写のアクロフェーズは昼間、蛋白質は夜明け前にピーク)、LW opsinのほうでも、概日振動にかかわる転写制御因子CLKやCYCとの共存が確認され、両者は概日振動と深くかかわっていることが明らかになった。次に、サクサンで2つのセロトニン受容体の遺伝子配列を得たが、これに基づき、抗体を作成した。これらの抗体は2つの受容体が独特な位置で発現することを示し、CLKとの共存も示したが、視葉などで、幼虫の脳と、成虫の脳では発現場所を異にするところがあった。これは、幼虫特異的な機能と成虫特異的な機能に応じて、個体発生の段階で、神経内分泌制御構造が再構成されることを示す。マダラスズには3つの光周性があって、それぞれ異なった発育段階で発生的な決定がなされる。次にtimeless遺伝子の配列を獲得し、RNAiを行った。結果は、処理を行ったコオロギの概日走行リズムの周期は長くなるか、無周期になることを示したので、この遺伝子が概日リズムの制御に重要であることは明らかになった。しかし、焦点である光周性についてははっきりした効果が見られなかった。今後の研究でこの点を確認する予定である。

マダラスとその近縁種を用いて、概日振動にかかわる遺伝子が光周性にどのようにかかわるかについて調べた。先ず光の入力系でlong wave opsinとblue opsin遺伝子の配列を獲得した。これを基に、転写産物の動態、遺伝子産物の動態、脳内の局在を調べた結果、blue opsinでは、転写にも蛋白質レベルでも概日振動が確認され(転写のアクロフェーズは昼間、蛋白質は夜明け前にピーク)、LW opsinのほうでも、概日振動にかかわる転写制御因子CLKやCYCとの共存が確認され、両者は概日振動と深くかかわっていることが明らかになった。次に、サクサンで2つのセロトニン受容体の遺伝子配列を得たが、これに基づき、抗体を作成した。これらの抗体は2つの受容体が独特な位置で発現することを示し、CLKとの共存も示したが、視葉などで、幼虫の脳と、成虫の脳では発現場所を異にするところがあった。これは、幼虫特異的な機能と成虫特異的な機能に応じて、個体発生の段階で、神経内分泌制御構造が再構成されることを示す。マダラスズには3つの光周性があって、それぞれ異なった発育段階で発生的な決定がなされる。次にtimeless遺伝子の配列を獲得し、RNAiを行った。結果は、処理を行ったコオロギの概日走行リズムの周期は長くなるか、無周期になることを示したので、この遺伝子が概日リズムの制御に重要であることは明らかになった。しかし、焦点である光周性についてははっきりした効果が見られなかった。今後の研究でこの点を確認する予定である。