京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

■研究の概要

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アリ類は、集団で社会生活を営む昆虫で、自然生態系で は様々な植食性昆虫や捕食性昆虫などに対する潜在的捕 食者として機能しています。近年、人間の経済活動が急速 に拡大するにつれ、汎世界的に分布を広げる侵略性外来 アリ種の国内侵入や、様々なアリ害の拡大が確認されるよ うになりました。害虫化したアリへの対処策は、薬剤によ る駆除・防除が進められていますが、自然生態系でアリ類 が担う役割を考えると、排除によって生じる負の影響を無 視することはできません。そこで、私たちの研究室では、自 然界でアリと関わりを持つ生物種が講じている「アリ対策」 に注目しています。そのような生物種による化学的・物理 的な対アリ戦術は、人とアリとの間に生じる問題を解決す るヒントを与えてくれます。

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■研究・技術のプロセス／研究事例

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　昆虫は、卵を大量に産むことで次の世代につなげる「多産多死」型の戦略をとっています。しかし、大量に産卵したからといって餌が十分にない環境下であれば、ふ化した子世代が生き残れないだけでなく、卵を産みだした親世代の負担も大きくなり自分自身の生存さえも危うくなります。そこで限られた餌の下で、昆虫の卵細胞の成熟と親の生存とのバランスをとるための機構があることが予想されます。これまでいくつかの昆虫種でそのような機構が明らかになりつつあります。
　ここでは甲虫の一種であるコクヌストモドキを用いて卵成熟の栄養による制御の機構の解明を目指しています。この虫では、体全体でRNAi（systemic RNAi）を簡便に引き起こすことができるため、必要に応じた実験系を迅速に構築することが可能となります。

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　血液の分子が脳に侵入すると神経細胞に多大なる悪影響を与えます。例えば、食物に含まれているグルタミン酸は、脳神経には強い興奮作用があり細胞死をおこします。ゆえに、脳の血管系は血液脳関門により自由な分子移動を制限しています。多くの脳疾病において、血液脳関門の破綻とそれによる血管透過性亢進、神経細胞死を引き起こすことが知られています。よって、血管透過性を調べることは脳疾病の研究において重要であります。一般に、低分子トレーサーとしてFluoresceinやEvans Blueなどの蛍光物質が血管透過性評価に良く用いられています。しかし、蛋白質などの高分子トレーサーは、アルデヒドなどで固定可能であるのに対し、これらの低分子トレーサーは固定不可能で、サンプル作製過程で移動・拡散が生じます。そこで、アミノ基に結合能を持つFluorescein誘導体Fluorescien isothiocyanate (FITC)を用い、組織への固定が可能な低分子トレーサーの血管透過性評価方法を開発しました。

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　治療法の確立されていない進行性の遺伝性難病ALSを発症すると、人口呼吸器をつけない限り2～3年で呼吸不全により、死亡します。人口呼吸器をつけると延命できますが、運動神経のみが障害を受け、感覚神経や意識は正常なため苦しい状態が継続し、患者さんにとって非常に過酷な疾病と言えます。私たちはALS原因遺伝子の中でFUS遺伝子（ショウジョウバエCAZ遺伝子）とFIG4遺伝子（ショウジョウバエdFIG4遺伝子）に注目して、それらのショウジョウバエホモログをノックダウンした系統を作製しました。これらを用いた遺伝学的スクリーニングにより、両遺伝子に共通に関与する遺伝子やシグナル経路の同定を進めています。これら共通遺伝子のヒトホモログは新規のALS診断マーカーや治療標的となります。

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