チャバネアオカメムシ光周性の神経機構の解析

德国绿蝽光周期现象的神经机制分析

• 批准号: 14J06595
• 负责人: 松本 圭司
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka City 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-14J06595/
• 关键词: 光周性; 幼若ホルモン; アラトスタチン; チャバネアオカメムシ

生物が1日の昼や夜の長さに反応する性質を光周性と呼ぶ。チャバネアオカメムシは明瞭な光周性を示し、メス成虫は長日条件で幼若ホルモン (JH) を合成し卵巣が発達するが、短日条件ではJHを合成せず卵巣は発達しない。本種を含めいずれの昆虫においても、光周期によってJH合成を調節する物質はわかっていない。本研究は、本種の脳にあるJH合成抑制物質を明らかにすることを目的とした。前年度におこなった脳抽出物の加熱処理や酵素処理により、JH合成抑制物質がペプチドである可能性が示されたため、他の昆虫で知られるJH合成抑制ペプチドについて本種のJH合成への影響を放射化学アッセイ法を用いて調べた。既知のペプチド7種類を調べた結果、唯一アラトスタチンB (AST-B/MIP) に抑制効果が見られた。次に、本種のRNA-seqのデータからAST-B/MIPの前駆体ペプチドをコードするcDNA配列を探し、9種のAST-B/MIPを推定した (Plast-AST-B/MIP1‐9）。Plast-AST-B/MIP1, 5, 8を合成し、アラタ体のJH合成への影響を調べたところ、いずれのPlast-AST-B/MIPにおいても強いJH合成抑制効果を示した。さらにMALDI-TOF MS, MS/MS解析により、少なくともPlast-AST-B/MIP8は脳内に存在することが明らかとなった。また、Plast-AST-B/MIP前駆体をコードする遺伝子のmRNA発現は短日・長日条件ともに確認され、2条件間に発現量の差は見られなかった。これまでの結果と本結果より、Plast-AST-B/MIPは光周期によりその合成ではなく分泌が調節されることでJH合成を調節していることが示唆された。また、本研究により、カメムシ目昆虫で初めてJH合成抑制物質が明らかになった。

生物体对昼夜长度做出反应的特性称为光周期现象。德国绿蝽表现出明显的光周期现象，成年雌性在长日照条件下合成保幼激素（JH）并发育卵巢，但在短日照条件下不合成JH且不发育卵巢。没有已知的物质可以根据任何昆虫（包括该物种）的光周期来调节 JH 合成。本研究的目的是阐明该物种大脑中 JH 合成的抑制剂。前一年对脑提取物进行的热处理和酶处理表明JH合成抑制剂可能是一种肽，因此我们使用放射化学研究了其他昆虫中已知的JH合成抑制肽对该物种的JH合成的影响。测定方法。对 7 种已知肽进行检查的结果是，只有 Allatostatin B (AST-B/MIP) 被发现具有抑制作用。接下来，我们从该物种的RNA-seq数据中搜索编码AST-B/MIP前体肽的cDNA序列，并推导出9种类型的AST-B/MIP（Plast-AST-B/MIP1-9）。当合成Plast-AST-B/MIPs 1、5和8并研究Allata体对JH合成的影响时，所有Plast-AST-B/MIPs均表现出强烈的JH合成抑制作用。此外，MALDI-TOF MS和MS/MS分析表明，大脑中至少存在Plast-AST-B/MIP8。此外，在短日照和长日照条件下均确认了编码Plast-AST-B/MIP前体的基因的mRNA表达，并且在两种条件下没有观察到表达水平的差异。之前的结果和目前的结果表明，Plast-AST-B/MIP 通过控制 JH 的分泌而不是根据光周期的合成来调节 JH 的合成。此外，这项研究首次在椿象中发现了 JH 合成抑制剂。

项目成果

Characterization and distribution of allatostatic factors in the brown-winged green bug Plautia stali

棕翅绿蝽 Plautia stali 尿素抑制因子的特征和分布

• 发表时间: 2015
• 作者: 松本圭司;後藤慎介;志賀向子;末次克行;田中良明;小滝豊美;篠田徹郎;Matsumoto K and Shiga S
• 通讯作者: Matsumoto K and Shiga S

Inhibitory factors of juvenile hormone biosynthesis in the blown-winged green bug, Plautia stali

吹翅绿蝽保幼激素生物合成的抑制因素

• 发表时间: 2014
• 作者: 松本圭司;志賀向子
• 通讯作者: 志賀向子

チャバネアオカメムシの幼若ホルモン合成抑制物質の探索

寻找德国绿蝽中保幼激素合成的抑制剂

• 发表时间: 2015
• 作者: 松本圭司;志賀向子
• 通讯作者: 志賀向子

チャバネアオカメムシの幼若ホルモン合成抑制ペプチド

德国绿蝽保幼激素合成抑制肽

• 发表时间: 2016
• 作者: 松本圭司;後藤慎介;志賀向子;末次克行;田中良明;小滝豊美;篠田徹郎
• 通讯作者: 篠田徹郎