トビイロウンカにおけるSugar transporterの機能解析

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イネ害虫トビイロウンカから同定したトレハローストランスポーターNIST8は、アフリカツメガエル卵母細胞を用いた生化学的解析の結果、既知の促進拡散型糖トランスポーターTRET1ではなく、水素イオン濃度の勾配を駆動にする糖トランスポーターであった。このトランスポーターをH-TRET1と命名した。組織別の遺伝子発現解析から、H-TRET1は、腎臓と同様の機能をもつ排泄器官、マルピーギ管において発現が顕著であった。腎臓において、漏出したグルコースは、腎細管でナトリウムイオンの電気化学的勾配を利用して再吸収される。マルピーギ管でも腎臓と同じように糖の再吸収が行われているということが1975年の生理学的な解析から推定されていた。しかし、糖の再吸収に関与するトランスポーターは同定されていなかった。H-TRET1が糖(トレハロース)の再吸収の役割を担うのかどうかを検証した。マルピーギ管には、Septate junctionと呼ばれる細胞間にすき間があり、ここを糖が通過して漏れ出ることは知られていた。この昆虫はアブラムシなどの吸汁性昆虫で、『甘露』と呼ばれる多くの糖を含む尿を排泄する。この甘露に含まれる糖をHPLCで分析したところ、血糖のトレハロースは検出されなかった。この結果は、トレハロースが排出されずに、マルピーギ管で再吸収されていることを示唆している。トビイロウンカは、dsRNAをインジェクションすることで、RNAiが起こる。そこで、H-TRET1 RNAi個体を作製し、その甘露を調べたところ、トレハロースが検出された。すなわち、H-TRET1はトレハロースの再吸収に関与すると考えられた。本研究により、未知であった昆虫の糖の再吸収のメカニズムを明らかにした。