カイコのアラタ体における幼若ホルモン生合成制御の分子生物学的研究

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昨年度は終齢期のアラタ体におけるエクダイソン受容体・転写因子群の20E応答性および、エクダイソン受容体・転写因子のJH生合成への関与を検証したが、本年度は4齢期(終前齢期)について検証を行った。まず、アラタ体におけるエクダイソン受容体・転写因子群の20E応答性について、in vitro組織培養系を用い詳細に検証した。その結果、受容体EcR-A, USP-2、転写因子E75A, B, D, BHR3, BHR4のmRNAの発現が20E(0.5μg/ml)により促進された。さらに同条件下において、JH合成の最終段階の酵素であるJH酸メチル基転移酵素(JHAMT)の遺伝子発現が培養開始から1-3時間で抑制された。一方、終齢0日のアラタ体を20E(0.5μg/ml)存在下で培養してもJHAMTは影響を受けないことから、4齢1日目では時期特異的にJHAMT遺伝子の発現が20Eにより制御されていることが考えられる。次に4齢1日目のアラタ体においてE75遺伝子をRNAi法によりノックダウンし、20E(0.5μg/ml)存在下で培養したところJHAMTの発現が促進された。このことから、この時期のJHAMT遺伝子はE75の制御下にあることが確認された。しかし、終齢0日のアラタ体においてE75遺伝子をノックダウンし、同条件下で培養してもJHAMTは影響を受けなかったことから、4齢1日目ではE75を介したJHAMT遺伝子の発現制御は時期特異的であることが明らかになった。また、4齢1日目ではE75をノックダウンしても20EによるBHR4の発現には影響はなかったが、5齢0日目ではBHR4の発現が抑制され、4齢初期と終齢初期のアラタ体では20Eによるカスケードが異なっていることが明らかになった。これらの結果から、4齢1日目と終齢初期における20Eカスケードの作用機構の一端が明らかになり20Eによる時期特異的なJH合成制御の一端を明らかにした。