（２）昆虫の乾燥耐性機構の解明と利用技術の開発

• 課題番号: 2010014980
• 研究機関名: 農業生物資源研究所
• 研究分担: （独）農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,乾燥耐性研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,乾燥耐性研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,乾燥耐性研究ユニット
• 協力分担関係: 国立大学法人鹿児島大学
• 研究期間: 2006-2010
• 年度: 2010
• 摘要: １．クリプトビオシス（無代謝の乾燥休眠）の覚醒過程で特異的に発現する遺伝子群の同定のため、マイクロアレイ解析を進めた。その結果、覚醒時にのみ特異的に相対発現量が2 倍以上に上昇するプローブが435個存在し、クリプトビオシス時に不活性化された変性タンパク質を、覚醒過程で除去する機能を持った遺伝子産物が確認され、これらは細胞・個体の健常性を維持しているものと推察された。２．ネムリユスリカが放射線に強い仕組みは彼らの高い乾燥耐性機構と関連していることがわかった。活動状態のネムリユスリカ幼虫に4Heイオンを照射し、12 時間後にコメットアッセイを行ったところ、線量依存的にDNAが損傷していたがその後修復がされた。一方、乾燥から蘇生した幼虫のDNAも損傷しており、その程度は70Gyの4Heを照射した場合と近似していた。いずれの場合も、細胞にDNA損傷を負ったにもかかわらず、アポトーシスはわずかしか観察されなかった。次に、活動状態のネムリユスリカ幼虫に、半数羽化阻害線量(70Gy)を照射し、関連遺伝子の発現を定量的PCR法により解析しところ、γ線照射によってDNAはダメージを受けたが24 時間以内に対照区(非照射幼虫)と同レベルにまで回復した。その背景にはストレスに応じてカタラーゼ、SOD等活性酸素を除去酵素及びDNA修復酵素遺伝子, Rad23, Rad51 の発現が誘導されていた。このγ線による抗酸化酵素遺伝子の発現誘導からDNA損傷に活性酸素が介在していることが示唆された。クリプトビオシス過程でもγ線照射同様、抗酸化及びDNA修復酵素遺伝子の発現誘導があり、乾燥によって酸化ストレスが生じることが示唆された。クリプトビオシスにおける、相同組換による修復酵素Rad51の発現パターンからは、乾燥過程及び再水和直後にDNA二重鎖の切断が生じていることが示唆された。
• カテゴリ: 乾燥 くり