Natuo Komoto, E-mail : natuo@affrc.go. jp http://cse.nias.affrc.go.jp/natuo/index.htm Silkworm mutants whose deficiency of epidermal orate granules causes translucent larval skin phenotypes
図3 カイ コ幼 虫 での尿 酸 の生 成 と輸 送 脂 肪 体 な ど で つ く ら れ た尿 酸 の 一 部 は 窒 素 老 廃 物 と して体 外 へ 排 出 さ れ,一 部 は 真 皮 細 胞 の 尿 酸 顆 粒 に 蓄 積 す る,正 常 な カ イ コ で は 尿 酸顆 粒 が光 を反 射 す る た め に 皮 膚 が 白 く不 透 明 にな る.皮 膚 が 透 明 に な る油 蚕 に は,尿 酸 生 成 が で き な い タイ プと 尿 酸 蓄 積 が で きな い タ イプ が あ る. 図1 Ⅰ.カイコ幼虫真皮細胞への尿酸の蓄積 カ イ コ幼 虫真皮 細胞 内の尿 酸顆 粒 (a)正 常個 体 と,(b)08突 然 変 異 体,(c)ok突 然 変 異体 の 真 皮 細 胞 の電 子 顕 微鏡 写 真.正 常個 体 で は尿 酸 顆 粒(u)が ある が,og突 然 変 異 体 で は きわ め て 小 さ く,ok突 然 変 異 体 で は ほぼ 欠 損 して カ イ コの 幼 虫皮 膚 が 透 明 に な る 油 蚕 突然 変 異 の 遺 伝 子 と し て は,25以 い る.[文 献6よ り許 可 を得 て 転載] 上 の 遺 伝 子 座 が 知 ら れ て い る.油 な か に は,さ ま ざ ま な 透 明 度 の も の の ほ か,不 蚕 の 透 明 な部 分 と 透 明 な 部 分 と が モ ザ イ ク 状 に な っ て 斑 油(ま だ ら あ ぶ ら)と よ ば れ る も の も 複 数 あ る(表1,図4).な と ん どの 油 蚕 遺 伝 子 名 の1文 字 目 に o が つ く の は, 油 蚕 の 英 訳 と し て oily mutant あ る.し お,ほ が 使 わ れ て きた た め で か し こ の 訳 語 で は, 油 っ ぽ い 突 然 変 異 体 で あ る か の よ う な 誤 解 を ま ね き や す い た め,現 在 で は t ranslucent larval skin mutant とす る 場 合 が 多 い.遺 図2 伝 子 記 号 に つ い て は 慣 例 と し て o を 使 っ て い る. 油蚕の表現型 (a)正 常 個 体 で は 幼 虫 皮 膚 が 白 く不 透 明 だ が,(b)油 蚕(odホ モ 接 合 体)で は 透 明 で,体 内 の脂 肪 体(淡 黄 色)や 消 化 管 内 の 桑 葉(緑 色)が 透 け てみ え る.(c)斑 油(odmホ モ 接 合 体)で は,透 明 部 と不 前 述 し た よ う に,正 膚 を も っ て い る の は,真 常 な カ イ コ幼 虫 が 白 色 不 透 明 な皮 皮 細 胞 に 蓄 積 した尿 酸 顆粒 が 光 を 反 射 す る た め で あ る6)(図1,図3).ほ 透 明 部 と が モザ イ ク状 に分 布 す る. じ よ う に,カ イ コ で もXDHに よ っ て ヒ ポ キ サ ンチ ン や て い る.本 稿 で は,油 蚕 の性 質 や ク ロ ー ニ ング され た 油 キ サ ン チ ン か ら 尿 酸 が つ く ら れ る.幼 蚕 遺 伝 子 につ い て の解 説 を 通 じて,尿 酸 生 成 蓄 積 に つ は,脂 い て の これ まで の知 見 を紹 介 す る. 体 液 か ら は 検 出 さ れ な い.生 肪 体*1 か の生物 と同 虫 のXDH活 性 マ ル ピ ー ギ 管*2 消 化 管 に あ り,皮 膚 や 成 さ れ た 尿 酸 の一 部 は体 液 *1脂 肪 体:昆 虫 にお い て物 質 代 謝 を 中心 的 に担 う組織 機 能 的 に脊 椎動 物 の肝臓 に相 当 す る と考 え られ る. *2マ ル ピー ギ 管:昆 虫 にお い て老 廃 物 の 排 出 を担 う組 織 機 能的 に脊椎 動 物 の 腎臓 に相 当 す る と考 え られ る. 蛋 白質 核酸 酵 素Vol.49No.14(2004) 2199
1) Matsuo, T., Ishikawa, Y. : App[. Entomol. Zool., 34, 481-484(1999) 3) Hilliker, A. J. et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 4343-4347(1992) 4) Chapman, R. F. : The Insects : Structure and Function, 4th ed., Cambridge University Press, Cambridge(1998) 5) Hayashi. Y. : Nature, 186, 1053-1054(1960) 6) Tamura, T., Akai, H.: Cytologia, 55, 519-530 (1990) 7) Abraham. E. G. et al.: Mol. Gen. Genet., 264,11-19 (2000) 10) Tamura, T.: Jpn. J. Genet., 58,165-168 (1983) 11) Tamura, T. et al.: J. Seric. Sci. Jpn., 68,111-117(1999) 12) Komoto, N. : Insect Biochem. Mol. Biol., 32, 591-597 (2002) 13) Yasukochi, Y., Kanda, T., Tamura, T.: Genet. Res., 71, 11-19(1998) 14) Komoto, N., Yukuhiro, K., Tamura, T.: Insect Mol. Biol., 8, 73-83(1999) 16) Komoto. N. et al. : Insect Biochem. Mol. Biol., 33, 417-427 (2003) 17) Rajagopalan, K. V., Johnson, J. L. : J. Biol. Chem., 267, 10199-10202(1992) 18) Xiong, L. et al.: Plant Cell, 13, 2063-2083 (2001) 19) Quan, G.-X., Kanda, T., Tamura, T. : Insect Mol. Biol., 11, 217-222(2002) 22) Tamura, T. et al. : Nature Biotechnol., 18, 81-84 (2000)