カイコ細胞におけるＭＡＰＫ情報伝達経路の遺伝子ネットワーク解析

家蚕细胞MAPK信号通路基因网络分析

基本信息

批准号：
14F04090
负责人：
日下部宜宏
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04090/
关键词：
MAPK経路昆虫ラパマイシン受容体カイコシグナル伝達

项目摘要

MAPK経路は真核生物に広く保存されている増殖刺激やストレスなど細胞外シグナルを核へと伝達する経路である。この経路は、ERK1/2、JUK1-3、p38の３経路に大別され、それぞれ、上流のキナーゼ群が存在する。そこで、各経路について鍵となる遺伝子について、機能阻害とRNAプロファイル解析により各経路の役割を明らかにすることを計画した。また、p38 MAPKは、ラパマイシン受容体（TOR）を介した制御を受けている。また、ラパマイシンは抗老化物質とし注目されているが、昆虫では詳細な解析は行われていない。そこで、カイコMAPK経路と、ラパマイシン情報伝達経路関連遺伝子との関連を明らかにすべく、各遺伝子の機能解析を行った。まず、カイコゲノム中にMAPKKKKを６遺伝子、MAPKKKを１１遺伝子, 4 records MAPKKを４遺伝子、 MAPKを３遺伝子同定した。ついで、各遺伝子の機能阻害解析を行った結果、これらの単独機能阻害は、細胞の形態、増殖に影響を及ぼさなかった。ERK、p38、JUNキナーゼなど、各経路について１種しか存在しない遺伝子についても同様であった。また、ERK、p38、JUNキナーゼ機能阻害BmN4SID-1細胞よりRNAを抽出し、次世代シーケンサー(RNA-Seq)を用いたRNAプロファイル解析用のライブラリー作製し、mRNA発現動態の変化を解析したところ、p38、ERK1/2、 JUK1-3機能阻害細胞においてそれぞれ、18, 14, 32遺伝子の発現が顕著に変化していた。特に、Na/K-transporting ATPase subunit beta-1-interacting protein 3 (NKAIN3)をコードしていたBGIBMGA017058 遺伝子は、p38、ERK1/2、JUK1-3の３種の阻害細胞全てにおいて発現量が低下していた。

MAPK途径是一种传播细胞外信号（例如增殖刺激和应力）的途径，这些途径在真核生物中广泛保守。该途径可以大致分为三个途径：ERK1/2，JUK1-3和P38，每个途径都包含上游激酶基。因此，我们计划通过功能抑制和RNA谱分析来阐明每种途径的关键基因的作用。另外，P38 MAPK通过雷帕霉素受体（TOR）调节。此外，雷帕霉素一直引起人们的注意作为一种抗衰老物质，但在昆虫中尚未进行详细的分析。因此，进行了每个基因的功能分析，以阐明蚕地MAPK途径与与雷帕霉素信号通路相关的基因之间的关系。首先，MAPKKKK的六个基因，MAPKKK的11个基因，4个用于MAPKK的基因，MAPKK的3个基因在蚕基因组中鉴定出来。随后，对每个基因的功能抑制分析表明，单独抑制对细胞形态或增殖没有影响。对于仅存在每种途径的一种类型的基因，例如ERK，P38和JUN激酶也是如此。此外，从抑制ERK，p38和JUN激酶功能的BMN4SID-1细胞中提取RNA，并使用下一代序列仪（RNA-Seq）为RNA谱分析制备库，以分析mRNA表达动力学的mRNA表达动力学的变化。在分别抑制p38，ERK1/2和JUK1-3功能的细胞中，18、14和32基因的表达显着改变。特别是，在所有三个抑制性细胞中降低了BGIBMGA017058基因的表达水平，该基因编码Na/k-Transport ATPase亚基β-1相互作用蛋白3（NKAIN3），p38，ERK1/2和JUK1-3均降低了。

项目成果

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专利数量（0）

カイコにおけるTORシグナル経路の解明

家蚕 TOR 信号通路的阐明

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jian Xu;Hiroaki Mon;Jae Man Lee;Takahiro Kusakabe;平田一真・佐藤昌直・徐　剣・季　明明・祝　力・日野真人・山下真実・諸熊大輔・門　宏明・李　在萬・日下部宜宏
通讯作者：
平田一真・佐藤昌直・徐　剣・季　明明・祝　力・日野真人・山下真実・諸熊大輔・門　宏明・李　在萬・日下部宜宏

RNA-Seq-based transcriptome analysis of p38, ERK and JNK MAPK gene suppressions in cultured Bombyx mori cells

基于 RNA-Seq 的转录组分析，对培养的家蚕细胞中 p38、ERK 和 JNK MAPK 基因抑制进行分析