生物の個体サイズを決定するステロイドホルモン生合成の制御メカニズムを発見

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成長を調節する神経内分泌メカニズム

2020-05-08 筑波大学

国立大学法人筑波大学 生存ダイナミクス研究センター 丹羽隆介教授、島田裕子助教、同大学院生命環境科学研究科 博士後期課程3年(日本学術振興会特別研究員、現同大博士研究員)井村英輔らの研究グループは、個体サイズを決定する神経内分泌メカニズムを、モデル生物であるキイロショウジョウバエ Drosophila melanogaster で新たに発見しました。

生物は、生育環境に応じて成長と成熟を調節し、体を適切なサイズにして繁殖を成功させます。こうした成長と成熟のバランスを調節する生体分子の一つが、ステロイドホルモンです。しかし、その生合成の分子機構には不明な点が多く残されています。本研究グループは、キイロショウジョウバエにおいて、コラゾニンというペプチドホルモンを産生する神経が、ステロイドホルモン生合成を制御し、個体の成長を調節することを明らかにしました。本研究は、昆虫ステロイドホルモン生合成を、発生段階特異的に制御する神経経路を同定した、初めての成果です。コラゾニンの働きは、進化的に幅広く保存されたものであると考えられていることから、今回の成果は、動物に共通したステロイドホルモン生合成の制御メカニズムの解明に貢献することが期待されます。


図:エクジステロイドによる成長と成熟の制御
ショウジョウバエでは、幼虫期においてエクジステロイドの体内濃度が上昇と下降を繰り返しており、基底レベルのエクジステロイドが成長を抑制的に、ピークレベルのエクジステロイドが成熟を促進的に制御している。

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