カイコの新規核内レセプターBmHR78の遺伝子発現と性質の解明

• 担当機関: 昆虫適応遺伝研究グループ
• 研究期間: 1999～2001
• 研究担当者: 塩月孝博; 神村学; 冨田秀一郎; 平井誠（特別研究員）
• 発行年度: 2002
• 要約: カイコから新規核内レセプターを単離し、遺伝子の発現とタンパク質間相互作用を調べた。その結果、新規核内レセプター遺伝子は、精巣で特異的に発現していたが、終齢期での発現量に変化はなかった。
• キーワード: 核内レセプター、オーファンレセプター、エクダイソンレセプター、Ultraspiracle（USP）
• 背景・ねらい: 内分泌系による昆虫の発育制御機構の中で、幼若ホルモン（JH）はその全てに深く関与しているが、その分子レベルでの作用機構はほとんど未解明のままである。その鍵となるJHレセプターが単離・同定されていないのが、大きな障害となっている。エクダイソンの情報伝達カスケードでは、broad complexなど初期遺伝子の発現をJHが抑制することも報告されており、そこで機能する核内因子の一つがJHレセプターである可能性が示唆されている。そこで、カイコから核内レセプタースーパーファミリーに属する未知のオーファンレセプターの探索を行った。
• 成果の内容・特徴: 核内レセプターのDNA結合領域において高度に保存されているアミノ酸配列をもとにdegenerate primersを設計し、カイコcDNAライブラリをスクリーニングしたところ、リガンド結合領域が既知の核内レセプターと相同性を示さない新規のオーファンレセプターが得られ、BmHR78と命名した。幼虫5齢期の各器官におけるBmHR78 mRNAの発現量は精巣でもっとも高く、5齢期を通じて常に発現していた。既知の核内レセプターとの相互作用を酵母2-ハイブリッド法で調べたところ、表1に示すようにBmHR78はホモダイマーを形成したが、それよりもさらに強くエクダイソンレセプター（EcR）のパートナーであるUSPとヘテロダイマーを形成することが分かった。Ultraspiracle（USP）と結合する分子としてEcRとDrosophilaのDHR38がいままで知られていたが、BmHR78 はそれらのいずれともアミノ酸配列レベルで相同性が低く、これはBmHR78が新規レセプターであることを示唆する。さらに、USPは精巣でも発現していることを確認しており、実際にin vivoにおいてもBmHR78はUSPと結合する可能性が推測される。
• 成果の活用面・留意点: BmHR78はUSPと結合したことから、EcRとUSPの結合と競合することで、エクダイソンの情報伝達を抑制することが考えられる。また、その制御におけるJHの関与を検討することにより、JHの作用機構の一端が解明される可能性がある。
• カテゴリ: カイコ