適応的な昆虫発育を制御する受容体を介したステロイドホルモン生合成調節機構の解明

阐明控制昆虫适应性发育的类固醇激素生物合成受体介导的调节机制

• 批准号: 12J40063
• 负责人: 島田 裕子
• 金额: $ 2.53万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J40063/
• 关键词: エクジステロイド; セロトニン産生神経; 前胸腺; キイロショウジョウバエ; ステロイドホルモン; オクトパミン; セロトニン; 栄養; 昆虫; 発生; 生体アミン; ショウジョウバエ; エクジソン

多くの生物個体の発育や成熟はステロイドホルモンによって誘導される。ステロイドホルモンは、外環境に応じて、適切なタイミングで適正量作られることが重要である。例えば、成長期に栄養が十分でない場合、ステロイドホルモン生合成のタイミングが遅れることで、成熟が遅れる。ステロイドホルモン生合成のメカニズムを理解するためには、外環境が生合成器官に伝えられる仕組みを調べることが重要である。昆虫ステロイドホルモンはエクジステロイド（脱皮ホルモン）と呼ばれ、脱皮や変態を誘導する。キイロショウジョウバエの幼虫は、摂取した栄養量に応じて蛹になるタイミングが変化することから、何らかのシグナルが栄養に応じてエクジステロイド生合成を調節すると予想される。そこで本研究員は、そのようなシグナルの候補としてセロトニンとオクトパミンに注目し、その役割を追究した。まず本研究員は、エクジステロイド生合成器官「前胸腺」にセロトニン産生神経が投射することを新たに見出して、SE0PGと名付けた。SE0PG神経の機能を抑制すると、エクジステロイド生合成遺伝子群の発現が減少し、エクジステロイド生合成量が低下した。興味深いことに、SE0PG神経の投射パターンは、幼虫の栄養状態によって変化し、栄養依存的な蛹化タイミングと密接に相関した。さらに、本研究員は、セロトニン受容体・オクトパミン受容体の機能を前胸腺で抑制した場合にもエクジステロイド生合成阻害が起こることを明らかにした。これまでの研究では、主に前胸腺刺激ホルモンやインスリン等の神経ペプチドが注目されてきた。それに対して本研究は、神経伝達物質として有名な生体アミンが作用することを初めて示した。さらに、栄養依存的な神経の形態変化と役割が密接に関わることも示した。今回の発見は、ステロイドホルモン生合成調節機構の新たな仕組みを解明したものである。

The development and maturation of many biological individuals are induced by natural gas. In the case of the outer environment, it is important to adjust the appropriate amount of time. For example, the growth period is very high, and the growth period is very high. In addition, it is important to understand the biological composition of organs in the outer environment. Insect dehiscence is induced by insect dehiscence. It is expected that the growth and development of larvae will be regulated by the growth and development of larvae. This researcher is investigating the possible causes of the disease. The researchers found that the prothymus, a synthetic organ, was the first to produce a new gene, SE0 PG. SE0PG's function is suppressed, and the occurrence of the generation group is reduced, and the generation amount of the generation group is reduced. In the case of fish, fish and shrimp, fish and shrimp are closely related to each other. In this paper, the author analyzes the function of receptor and the mechanism of its synthesis. This study focuses on the effects of pre-thymus stimulation on the brain. This study shows that there is a biological effect on the brain. In addition, the morphology of the dependent brain system changes and the relationship between the two is closely related. Now, we can see that the new structure of the adjustment mechanism has been developed.

项目成果

Nutrient-dependent regulation of Steroid hormone biosynthesis in the puberty of fruit fly Drosophila melanogaster

果蝇青春期类固醇激素生物合成的营养依赖性调节

• 发表时间: 2014
• 作者: Tanabe;Y.;Uemiya;A.;& Naka;M.;仙石知子;仙石知子;仙石知子;渡邉義浩・仙石知子;Shimada-Niwa Y. and Niwa R.;Shimada-Niwa Y. and Niwa R.
• 通讯作者: Shimada-Niwa Y. and Niwa R.

Serotonergic neurons respond to nutrients and regulate the timing of steroid hormone biosynthesis in Drosophila.

• DOI: 10.1038/ncomms6778
• 发表时间: 2014-12-15
• 期刊: NATURE COMMUNICATIONS
• 影响因子: 16.6
• 作者: Shimada-Niwa, Yuko;Niwa, Ryusuke
• 通讯作者: Niwa, Ryusuke

The role of neurotransmitter receptors in the regulation of steroid hormone biosynthesis and developmental progression in Drosophila

神经递质受体在果蝇类固醇激素生物合成和发育进程调节中的作用

• 发表时间: 2012
• 作者: Tanabe;Y.;Uemiya;A.;& Naka;M.;仙石知子;仙石知子;仙石知子;渡邉義浩・仙石知子;Shimada-Niwa Y. and Niwa R.;Shimada-Niwa Y. and Niwa R.;Yuko Shimada-Niwa
• 通讯作者: Yuko Shimada-Niwa

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