ミツバチ脳における幼若ホルモン代謝酵素を介した分業調節機構の解析

蜜蜂大脑保幼激素代谢酶介导的分工调节机制分析

• 批准号: 08J10151
• 负责人: 宇野 佑子
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10151/
• 关键词: ミツバチ; キノコ体; 小胞体; カルシウムイオン; インサイチュウハイブリダイゼーション; GFP; 高次中枢; ウイルスベクター; 分子生物学; 昆虫; プロテオミクス; 幼若ホルモン

ミツバチは齢差分業や高い記憶学習能力といった発達した脳機能を持つ。前年度までに得られた研究成果から、ミツバチで顕著に発達している高次中枢(キノコ体)の小胞体がカルシウム放出、貯留機能を亢進していることを示唆する結果を得た。ヒトの脳ではこれらの遺伝子の亢進は報告されているが、ミツバチの近縁種でありモデル生物であるショウジョウバエでは検出されておらず、これらの遺伝子の亢進が社会性を持つ生物でのみ亢進している可能性もあると考えている。本年度はこの結果を国際紙に投稿すべく追加実験・論文執筆を行った。またミツバチで上記仮説等を検証するためには、脳への遺伝子導入系やその評価系が必須であると考えられるが、これまでにミツバチ成虫で利用可能な実験系は確立されていない。そこでその実験系の確立を目的に、ウイルスベクターを用いたミツバチ脳への遺伝子導入系の確立に携わった。まずは系の確立を目的としているため、Green Fluorescent Protein(GFP)遺伝子を成虫にインジェクションした個体の脳を用いて、インサイチュウハイブリダイゼーション法により脳へのGFP導入が検出可能かを検討し、同方法で検出が可能であるという結果を示唆した。遺伝子導入系やその評価系を確立することは、本研究の仮説検証に必須であるのみならず、ミツバチの脳機能と脳で発現している遺伝子の機能の相関を検証するうえで重要であり、研究分野へのインパクトが非常に大きいものである。

蜜蜂已经开发了大脑功能，例如特定年龄的劳动，高记忆和学习能力。到上一年获得的研究结果表明，在蜜蜂中显着发展的高阶中央（蘑菇体）中的内质网正在增加钙释放和储层功能。尽管这些基因的增加已经在人脑中报道了，但在果蝇（蜜蜂紧密相关的物种和模型生物体）中尚未检测到它，并且人们认为这些基因的增加只能在社会生物中增加。今年，我们进行了其他实验和论文，将这些结果提交给国际报纸。此外，为了验证上述假设等。在蜜蜂中，据信，基因转移到大脑中，对这些系统的评估是必不可少的，但是到目前为止，还没有在成年蜜蜂中提供实验性系统。因此，为了建立这个实验系统，我参与了使用病毒载体建立基因转移系统到蜜蜂脑中的。首先，目的是建立一个系统，因此我们研究了使用将绿色荧光蛋白（GFP）基因注入成人的个体的大脑使用原位杂交方法检测到大脑中的GFP引入，并建议使用相同的方法可以检测到检测。建立基因转移系统及其评估系统不仅对于测试本研究中的假设至关重要，而且对于验证蜜蜂的大脑功能与大脑中表达的基因功能之间的相关性也很重要，并且对研究领域产生了巨大影响。

项目成果

Mushroom body-selective expression of genes for proteins involved in juvenile hormone metabolism and calcium-signaling in honeybee brain

蜜蜂脑中参与保幼激素代谢和钙信号传导的蛋白质基因的蘑菇体选择性表达

• 发表时间: 2008
• 作者: 宮島喬;共著;鈴木亮平;Yuko Uno
• 通讯作者: Yuko Uno