共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 環境ストレス下での昆虫自然免疫活性調節機構の解析
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 佐賀大農学部
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 早川洋一

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 龍田勝輔 佐賀大分析センター 助教

2

 松本 均 佐賀大農学部 非常勤研究員

3

 落合正則 北大低温研

研究目的 昆虫は自然免疫系のみで外界からの病原微生物の侵入・感染から身を守っている。ただ、自然免疫活性は感染時のみ影響を受ける訳ではなく、異物侵入を伴わない種々のストレスによっても変動する。本研究では、昆虫を用いて異物侵入非依存的な自然免疫活性調節機構を明らかにする。具体的には、ショウジョウバエやカイコを実験材料に用い、昆虫サイトカインであるGrowth-blocking peptide(GBP)の非感染ストレスによる活性化機構を解明し、さらに、ストレス依存的なGBPによる抗菌ペプチド遺伝子発現（自然免疫活性）調節機構を明らかにする。
　　
研究内容・成果 今年度は特にGBP前駆体(proGBP)の活性化に関与するプロセシング酵素の活性調節機構の解析に力点を置いた。これまでの予備実験によって、proGBPは血清中に比較的高濃度存在しており、そのC末端側にコードされるGBPペプチド領域が必要時にプロテアーゼによる切断を受け活性型GBPへとプロセシングされること、さらに、この反応には特異的セリン型プロテアーゼが関与することが確認済されている。したがって、このセリン型プロテアーゼの活性化機構について解析を進めた。
　その結果、proGBPのプロセシング酵素は非ストレス条件下では不活性型で存在しており、ストレス条件下で活性化することが明らかになった。さらに、その活性化機構を解析した結果、血清中に存在する不活性型のプロセシング酵素を活性化する水溶性因子が血球中に存在し、この因子はストレス条件下で分泌されることを明らかにした。現在、この因子並びにプロセシング酵素自体の精製も進めている。最近、漸く、活性化因子の精製に成功し、この因子の分子量を大凡20kDaと見積もった。精製量を増やしてLC-MS/MSによるアミノ酸配列決定を行うべく準備を進めている。
　さらに、プロセシング酵素のショウジョウバエオーソログも同定しつつある。ショウジョウバエのゲノムデータベース上に、gene ontologyによって198種類のセリンプロテアーゼ遺伝子の存在が確認できる。この内、機能が既に明らかなものを除くと、114種の機能未知セリンプロテアーゼ遺伝子が残ることが明らかとなった。その中からアワヨトウproGBPプロセシング酵素に最も類似性の高いセリンプロテアーゼ遺伝子を特定することを目標にしている。現在進めているアワヨトウ幼虫血清中のGBPプロセシング酵素の精製・構造決定が完了し次第、両末端あるいは内部のアミノ酸配列を決定、さらに。そのcDNAの単離・構造決定する。この情報を基に、ショウジョウバエのセリンプロテアーゼ候補遺伝子中に相同性の高い遺伝子を見出す予定である。
　　
成果となる論文・学会発表等