生理研と信州大,温度感受性チャネルTRPA1がカイコの卵の休眠性を決定することを発見

生理学研究所と信州大学は,カイコ(Bombyx mori)の温度による卵の休眠性決定分子として,温度感受性イオンチャネルであるTRPA1が関わることを明らかにした。

1

カイコは,一年で2世代が繰り返す二化性といわれる性質を持っており,生育に適さない冬の環境では休眠卵の形で越冬し,温度が上昇する春に孵化する。カイコの卵が休眠卵となるか非休眠卵となるかは,母親の発生段階での環境温度および日長に大きく影響されており,25度以上の環境で発生した母親が産んだ卵は日長によらず休眠卵,15度以下で発生した母親では非休眠卵となる。

TRPA1は非選択的陽イオンチャネルであり,哺乳類ではアリルイソチオシアネート(AITC)などの化合物で活性化し,侵害受容に関わる分子として知られるが,ハエなどの昆虫では侵害性の熱刺激の受容にも関わることが分かっている。カイコTRPA1遺伝子をクローニングしてその機能を検討したところ温度感受性のイオンチャネルであり,21.6度と表現型決定の温度条件とよく一致した活性化温度閾値を有することが明らかとなった。

25度,つまりTRPA1が活性化する条件で胚発生した母親が産んだ卵は休眠卵となるが,この表現型はTRPA1が活性化しない温度(15度)でTRPA1を活性化する化合物を処置した際にも再現され,休眠性の誘導にTRPA1の活性化が関わっていることが確認できた。

胚発生期におけるTRPA1の発現は,温度の影響を最も受けやすいステージ20~23(孵化後3.5~5.5日)に表皮での発現量が増加しており,温度によるTRPA1の活性化を介してサナギにおける食道下神経節からの休眠ホルモンの分泌量が増加することによって,卵の休眠が誘導されると考えられる。

詳しくは生理学研究所 プレスリリースへ。