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解禁時間(テレビ、ラジオ、WEB):平成27年12月11日(金曜日)午前4時(日本時間)
(新聞):平成27年12月11日(金曜日)付朝刊
*配信先:筑波研究学園都市記者会 農政クラブ 農林記者会 農業技術クラブ 文部科学記者会 
科学記者会
筑波大学科学技術振興機構生物研
平成27年12月11日
国立大学法人 筑波大学
国立研究開発法人 科学技術振興機構
国立研究開発法人 農業生物資源研究所

「お化け」遺伝子を呼び出す「こっくりさん」タンパク質の発見

〜昆虫のステロイドホルモン生合成に関わる新知見〜

研究成果のポイント
  1. キイロショウジョウバエを用いた研究から、ステロイドホルモン(注1)であるエクジステロイド(注2)(脱皮ホルモン)生合成器官での遺伝子の発現調節に重要な役割を担う新規タンパク質を発見しました。
  2. ステロイドホルモン生合成に関わる1つの遺伝子のみの発現調節を担う転写因子(注3)の発見は、無脊椎動物で初めての事例です。
  3. 動物のステロイドホルモン生合成メカニズムとその進化について新知見を与えると共に、昆虫のみに作用する農薬の開発ターゲットとなることが期待されます。

国立大学法人筑波大学生命環境系の丹羽隆介准教授、同生命領域学際研究センターの深水昭吉教授と廣田恵子助教、島田裕子研究員、同生命環境科学研究科の大学院生の小村(加和)達也と山内理恵子、国立研究開発法人農業生物資源研究所の篠田徹郎ユニット長らは、キイロショウジョウバエを用いて、昆虫の発育に必要なステロイドホルモンの生合成に重要な役割を担う新規タンパク質「Ouija board(ウィジャボード)」(注4)を発見しました。

ステロイドホルモンは、生物種を問わず、個体の発育や恒常性の維持、さらには性成熟に重要な役割を担います。ステロイドホルモンの生合成は、何段階かの酵素反応を経ることで実現されます。これまでの国内外の研究によって、ステロイドホルモン生合成酵素の同定と機能解析については解明が進み、これらの酵素はステロイドホルモンを生合成する器官でのみ働くことがわかっています。一方、特に昆虫を含む無脊椎動物において、生合成酵素が生合成器官に限定して存在するメカニズムは、ほとんど解明されていません。

本研究では、ウィジャボードが、昆虫ステロイドホルモン(脱皮ホルモン)の生合成に必要な酵素遺伝子の発現を調節することを明らかにしました。興味深いことに、ウィジャボードは、様々な生合成酵素遺伝子のうち、たった1つの遺伝子の発現のみ調節することがわかりました。また、ウィジャボードは、ハエ科昆虫にしか存在しません。以上の結果から、キイロショウジョウバエはたった1つの酵素遺伝子のためだけに特別な調節メカニズムを持っていることが強く示唆されました。今回の成果は、動物のステロイドホルモン生合成メカニズムとその進化について新知見をもたらすと共に、昆虫にのみ作用するような「環境にやさしい農薬」の開発にも新たな考え方を与えると期待されます。

本研究の成果は、日本時間2015年12月11日午前4時に「PLOS Genetics」で公開されます。

*本研究は、国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業 個人型研究(さきがけ)の研究領域「生体における動的恒常性維持・変容機構の解明と制御」の研究課題「個体の発育の恒常性を調節する器官間液性因子ネットワークの解明」(研究期間:平成24〜27年度)、内藤記念科学振興財団内藤記念科学奨励金の一環で実施されました。
掲載論文
【題名】The Drosophila zinc finger transcription factor Ouija board controls ecdysteroid biosynthesis through specific regulation of spookier
(和文タイトル)ショウジョウバエのジンクフィンガー型転写因子ウィジャボードは、スプーキア遺伝子に対する特異的な制御を通じてエクジステロイド生合成を調節する。
【著者名】Tatsuya Komura-Kawa(小村(加和)達也)、Keiko Hirota(廣田恵子)、Yuko Shimada-Niwa(島田(丹羽)裕子)、Rieko Yamauchi(山内理恵子)、MaryJane Shimmel、Tetsuro Shinoda(篠田徹郎)、Akiyoshi Fukamizu(深水昭吉)、 Michael B. O'Connor、Ryusuke Niwa(丹羽隆介)
【掲載誌】PLOS Genetics(DOI: 10.1371/journal.pgen.1005712
問合わせ先
<研究に関すること>
丹羽 隆介(にわ りゅうすけ)
筑波大学 生命環境系 准教授
〒305-8572 茨城県つくば市天王台1-1-1
E-mail: ryusuke-niwa@umin.ac.jp
Tel: 029-853-6652
<JST事業に関すること>
科学技術振興機構 戦略研究推進部
川口 哲(かわぐち てつ)
E-mail: presto@jst.go.jp
Tel: 03-3512-3525 Fax: 03-3222-2064
プレスリリース全文 [PDF:432KB]

【掲載新聞】 平成27年12月14日化学工業日報
12月16日日経産業新聞
12月30日日本農業新聞
平成28年1月7日常陽新聞

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