昆虫機能の包括的解析を目指したカイコESTデータベース利用と遺伝子導入系の標準化
【研究分野】蚕糸・昆虫利用学
【研究キーワード】
カイコ / ESTデータベース / 平均化ライブラリー / 神経ホルモン / ジーンターゲッティング / フェロモン / バキュロウイルス / 遺伝子導入 / GFP
【研究成果の概要】
神経ホルモンPBANにより制御されるカイコガ性フェロモン産生系をモデルとして、ホルモンによる昆虫機能発現の分子機構解析を試みた。まず、カイコ純系系統p50フェロモン腺の平均化cDNAライブラリーより構築したフェロモン腺ESTデータベースから浮き彫りにしたフェロモン腺特異的遺伝子の解析を行った。その結果、フェロモン生合成酵素であり、かつ、フェロモン成分の種特異性を規定するキー酵素でもある不飽和化酵素(Desat1)およびアシル基還元酵素(pgFAR)の性質を明らかとし、これら酵素の基質特異性がフェロモン成分の厳密な成分割合の決定に重要な役割を担っていることを示した。これらの成果の一部は米国科学アカデミー紀要(PNAS,2003年8月5日号)に掲載され、その表紙を飾った。また、PBAN受容体遺伝子のクローニングに成功し、これがロドプシン受容体ファミリータイプのGPCRであることを示すとともに、昆虫培養細胞での機能発現を行い、その基本的性質を明らかにした。さらに、メス成虫の血リンパより、フェロモン腺特異的遺伝子pgACBPの転写を活性化する因子を単離し、その構造をβ-グルコシル-O-チロシンであることを明らかにした。
一方、機能発現に関わる昆虫遺伝子の機能を包括的に解析するツールとして、カイコでのジーンターゲッティング法の開発に向けた方法論の確立を試み、Golicらによって開発された相同組み換えによるジーンターゲティング法のカイコへの適用を行った。現在、この手法の実施に必要なFLP部位特異的リコンビナーゼとI-SceIエンドヌクレアーゼ遺伝子を導入したトランスジェニックカイコの作成と、標的配列に相同なDNAから成るドナーコンストラクトの構築を進めているが、この最新の形質転換技術をカイコでの系に応用することはノックアウトカイコの作製を可能とするものである。
【研究代表者】