カイコ絹糸腺での領域特異的遺伝子発現の分子基盤とホメオボックス遺伝子の機能解析

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本研究の目的は、絹糸遺伝子の発現制御機構の解析を通して、カイコ絹糸腺におけるホメオドメイン転写因子の機能を明らかにすることにある。前年度には、Hox因子の一つAntpが中部絹糸腺においてsericin-1遺伝子発現の活性化に働くことを示した。今年度は、LIM-homeodomain因子Awhが後部絹糸腺において一群のfibroin遺伝子の活性化因子であることを明らかにした。fibroin-H遺伝子のプロモーターエレメントに結合する因子複合体SGF-2の主要構成因子(Awh, Ldb, Lcaf)について各組織での遣伝子発現パターンを調べたところ、Awhは後部絹糸腺で特異的に発現しており、LdbとLcafは中部・後部絹糸腺を含む様々な組織で一様に発現していた。熱誘導的にAwhを強制発現するトランスジェニックカイコを用い、終齢幼虫で一過的にAwhを強制発現したところ、本来発現の見られない中部絹糸腺においてfibroin-Hの異所的発現が検出された。同じく後部絹糸腺特異的に発現するfibroin-LとfibrohexamerinもAwh強制発現により中部絹糸腺で発現が誘導されたことから、Awhは後部絹糸腺において3つのfibroin遺伝子の共通の活性化因子であることが明らかとなった。これまでの研究により、絹糸腺ではHox因子を含むホメオドメイン因子が絹糸遺伝子の領域特異的発現を制御していることが示されており、未だ不明確なホメオドメイン因子の特異性発揮メカニズムを解析する上で絹糸腺が有用な組織となる可能性が示唆された。