교토대학대학원 코니시 료세이 박사과정 학생들의 연구그룹은 흰개미 사회에서 왕과 여왕만이 귀중한 질소원인 요산을 분해하는 효소를 발현하여 번식에 필요한 영양을 얻고 있다고 을 세계에서 처음 발견했다.
개미와 벌, 흰개미 등 사회생활을 영위하는 곤충에서는, 번식을 실시하는 왕·여왕(생식 카스트)과, 일개미나 병대 개미 등 번식 이외의 노동에 종사하는 압도적 다수의 개체(비생식 카스트)와의 콜로니 내분업에 의해 사회가 성립하고 있다.이러한 시스템에서는 자원 배분의 편향에 의해 영양을 왕이나 여왕에 집중시키고 있지만, 특정 개체에 대한 자원 집중을 제어하는 메커니즘에 대해서는 오랜 수수께끼였다.
연구 그룹은 번식에 필수적인 단백질 재료 인 질소 공급원에 주목.질소 화합물은 그 대사산물인 요산의 형태로 지방체라는 조직에 축적된다.그래서, 일본의 야마토 흰개미를 이용하여, 이 요산의 이용에 관련된 효소의 유무를 왕·여왕과 그 이외의 카스트로 비교하였다.
그 결과, 요산을 이용하는데 있어서 최초로 필요한 효소인 요산 분해효소(요산 옥시다아제)의 유전자가 성숙한 왕과 여왕만으로 고 발현하고 있는 것이 판명.이것은 생식 카스트의 왕과 여왕만이 자신의 효소를 사용하여 요산을 분해할 수 있다는 것으로, 분해를 저해하면 여왕의 산란수가 감소했기 때문에 요산의 분해는 번식에 중요한 것으로 나타났다. 했다.또한 요산은 작용 개미에서받은 물질에서 유래하는 것으로 나타났습니다.
이번 연구는 제한된 자원을 특정 개체에 집중시키는 분업 시스템의 제어에 관련된 분자 기반의 일단을 밝혔다.생물의 사회 유지 메커니즘의 이해에 매우 중요한 의미를 가진다고 한다.
