攻撃的なミツバチの脳に感染するRNAウイルスの感染ルートと攻撃行動への関与の証明

感染攻击性蜜蜂大脑的 RNA 病毒的感染途径及其参与攻击行为的证据

• 批准号: 15030210
• 负责人: 久保 健雄
• 金额: $ 4.1万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15030210/
• 关键词: ミツバチ; 攻撃行動; 社会性昆虫; 脳; ウイルス; 感染; 遺伝子; 非翻訳性RNA

ミツバチは社会性昆虫であり、そのコロニーでは個体間分業が見られる。本研究では、ミツバチの社会行動に関わる遺伝子候補として、2種類のRNA関連遺伝子:(1)攻撃蜂の脳から同定された新規なRNAウイルスと、(2)ミツバチ脳から同定された新規な非翻訳性核RNAに関する研究を進めた。(1)我々は既に、攻撃性が高い働き蜂の脳から新規な昆虫ピコルナ様ウイルス(Kakugoウイルス)を同定しており、働き蜂の攻撃行動がウイルス感染と関連する可能性を指摘してきた。今年度は、Kakugoウイルス感染がどの程度、働き蜂の攻撃行動と関連するか調べるため、疫学調査を行った。その結果、コロニーレベルでの感染量が低い条件ではKakugoウイルスは攻撃蜂に選択的に検出されたが、感染量が高いコロニーでは攻撃蜂以外の働き蜂(育児蜂や採餌蜂)にも感染が蔓延している例が見出された。これはKakugoウイルスの感染が限定された条件下でのみ攻撃性と関連することを示唆している。感染量が多いコロニーで、コロニー全体としての攻撃性が上昇しているかの検証が今後の重要な課題である。(2)我々は既にミツバチ脳で機能する非翻訳性核RNAの候補としてAncR-1を同定している。AncR-1は組織特異的に発現し、通常のmRNAと同様、スプライシングやpoly(A)付加を受ける一方で、in situハイブリダイゼーション法で核に局在して検出される点でmRNAとは異なる。今年度は、ミツバチ脳の核RNAを用いて作製したAncR-1 cDNAの構造を解析した結果、やはりAncR-1は核に濃縮されて存在し、プロセシングを受けることが確認された。これは組織特異的に発現するmRNA型の非翻訳性核RNAを同定した最初の例であり、ミツバチの行動制御の分子メカニズムだけでなく、新規なRNA分子種の発見という観点からも興味深い知見である。

蜜蜂是群居昆虫，在蜂群中观察到个体之间的劳动分工。在这项研究中，我们确定了两种类型的 RNA 相关基因作为参与蜜蜂社会行为的候选基因：(1) 从攻击蜜蜂的大脑中鉴定出的一种新型 RNA 病毒，以及 (2) 从蜜蜂大脑中鉴定出的一种新型非 RNA 病毒。继续研究可翻译的核RNA。 （1）我们已经在具有高度攻击性的工蜂大脑中发现了一种新型昆虫小核病毒（Kakugo 病毒），并指出了工蜂的攻击行为可能与病毒感染有关。今年，我们进行了一项流行病学调查，以了解各乡病毒感染与工蜂的攻击行为之间的关系。结果，当蜂群水平的感染量较低时，在攻击蜂中选择性地检测到各号病毒，但在感染量较高的蜂群中，攻击蜂以外的工蜂（哺乳蜂和觅食蜂）也被感染。发现了广泛的病例。这表明各乡病毒感染仅在有限的条件下与攻击性相关。未来的一个重要挑战将是验证感染量大的菌落整体的攻击性是否会增加。 (2) 我们已经确定 AncR-1 是在蜜蜂大脑中发挥作用的候选非翻译核 RNA。尽管AncR-1以组织特异性方式表达，并像正常mRNA一样经历剪接和poly(A)添加，但它与mRNA的不同之处在于它定位在细胞核中并通过原位杂交进行检测。今年，对使用蜜蜂脑核RNA产生的AncR-1 cDNA的结构进行了分析，结果证实AncR-1浓缩在细胞核中并经过加工。这是鉴定以组织特异性方式表达的 mRNA 型非翻译核 RNA 的第一个例子，并且不仅从理解控制蜜蜂行为的分子机制的角度来看是一个有趣的发现，而且从从发现新的RNA分子种类的角度来看。

项目成果

久保健雄: "私のおすすめ実験動物13 ミツバチApis"細胞工学. 22(1). 54-55 (2003)

Hisao：“我推荐的 13 种实验动物：蜜蜂”《细胞工程》22(1)。

Kubo, T.(共著): ""Molecular analysis of the honeybee sociality" in: Genes, Behaviors and Evolution of Social Insects (Eds.Kikuchi, T., Azuma, N and Higashi, S.)"Hokkaido University Press. 18 (2003)

Kubo, T.（合著者）：“蜜蜂社会性的分子分析”，见：社会性昆虫的基因、行为和进化（Eds.Kikuchi, T.、Azuma, N 和 Higashi, S.）”北海道大学出版社。 18 (2003)

Identification and analysis of the minimal promoter activity of a novel non-coding RNA gene, AncR-1, from the honeybee (Apis mellifera L.) gene.

鉴定和分析来自蜜蜂 (Apis mellifera L.) 基因的新型非编码 RNA 基因 AncR-1 的最小启动子活性。

• 发表时间: 2004
• 期刊: RNA 10
• 作者: Sawata;M. et al.
• 通讯作者: M. et al.

Fujiyuki, T. et al.: "Novel insect picorna-like virus identified in the brains of aggressive worker honeybees."Journal of Virology. 78. 1093-1100 (2004)

Fujiyuki, T. 等人：“在攻击性工蜂的大脑中发现了一种新型昆虫小核糖核酸样病毒。”《病毒学杂志》。