動物の発育・成熟過程を制御する新たな仕組みを発見

本学の研究成果が米国科学アカデミー紀要(PNAS)に掲載


変態の制御機構を解明

本学で学位を取得した大原裕也博士(2014年3月静岡県立大学大学院修了、現在 カリフォルニア大学リバーサイド校 研究員)、小林公子教授(食品栄養科学部・人類遺伝学研究室)、基礎生物学研究所小林悟教授の研究グループは、ショウジョウバエを用いて、幼虫から成虫への変化(変態)を制御する新たな仕組みを発見しました。この研究により大原裕也さんは本学で博士(食品栄養科学)の学位を取得しましたが、この度、この研究成果をまとめた原著論文が、米国科学アカデミー紀要(PNAS)に掲載されることになりました。

 幼虫から成虫への変態には、ステロイドホルモンの1種であるエクジソンが産生されることが必要ですが、エクジソンの産生がどのような仕組みで制御されるのかについて不明な点が多く残されています。研究グループは今回、エクジソンの産生を活性化するために必要な因子として、モノアミンの1種であるチラミンとその受容体であるOctβ3Rを発見しました。
さらに、成長途中の幼虫における栄養状態がチラミンとOctβ3Rの活性化を制御していることも突き止めました。
これらの発見は、昆虫だけでなくヒトを含む動物にも共通する発育・成熟過程を制御する仕組みを理解する上で、重要な手がかりとなることが期待されます。

Ohara et al. 2015

図: 栄養・成長による変態の制御モデル.
A)栄養に富む環境で飼育した場合、前胸腺はチラミンを分泌して前胸腺刺激ホルモン(PTTH)およびインスリン様ホルモン(Ilps )に応答し、その個体は蛹へと変態する。B)栄養が与えられず成長が不十分となった幼虫の場合、チラミンの分泌と前胸腺刺激ホルモン(PTTH)およびインスリン様ホルモン(Ilps)への応答が起こらず、蛹に変態できない。

【掲載誌情報】
雑誌名:Proceedings of the National Academy of Sciences, USA.(米国科学アカデミー紀要)
タイトル:“Autocrine regulation of ecdysone synthesis by b3-octopamine receptor in the prothoracic gland is essential for Drosophila metamorphosis”
著者:Yuya Ohhara, Yuko Shimada-Niwa, Ryusuke Niwa, Yasunari Kayashima, Yoshiki Hayashi, Kazutaka Akagi, Hitoshi Ueda, Kimiko Yamakawa-Kobayashi, and Satoru Kobayashi 

http://www.pnas.org/content/early/2015/01/15/1414966112.abstract
掲載日:2015年1月20日オンラインに掲載


(2015年1月23日)