도쿠시마 대학 대학원 생물 자원 산업학 연구부 생체분자 기능학 분야의 이시마루 요시야스 조교, 미토타로 준교수 등의 공동 연구 그룹은, 유충으로부터 성충으로의 변화(변태)를 제어하는 새로운 구조를 발견했다고 발표했다.본 성과는 도쿠시마대학과 오카야마대학과의 공동연구에 의한 것이다.
유아 호르몬(JH)은 유충의 성장을 촉진하고 성충으로의 변태를 억제하는 호르몬으로, 변태에는 JH의 합성을 억제할 필요가 있다.그 JH 합성에는 메틸기 전이효소(jhamt)가 중요하다고 보고되었지만, jhamt의 발현 조절 기구는 불분명했다.
이번 연구 그룹은 귀뚜라미를 사용하여 주요 세포 증식 신호 중 하나인 TGF-β 신호의 기능을 검토했다. TGF-β 패밀리 인자인 Dpp/gbb의 기능을 억제하면, jhmat의 발현 감소에 의해 JH 농도가 저하되어, 몸 사이즈가 왜소화된 채로 종령 유충의 전 단계에서 성충으로 조숙 변태했다.또, TGF-β 패밀리 인자인 Myoglianin의 기능을 억제한 개체에서는, jamt 발현과 JH량이 증가하여 성충으로 변태할 수 없고, 유충 그대로 과잉 탈피를 반복해, 최종적으로 거대한 유충으로 성장 했다.이 때문에 Dpp / gbb 신호는 jamt 발현을 양 (ON)으로 제어하는 반면, Myoglianin 신호는 부 (OFF)의 억제 작용으로서 기능함으로써 변태 · 성충화가 유발되는 것이 판명.게다가, jhamt 발현을 억제하는 새로운 JH 합성의 분자 메카니즘이 밝혀졌다.
앞으로는 TGF-β 신호 경로에 주목한 신규 해충 구제제(곤충 성장 억제제)의 개발을 진행시키고, 또한 곤충(특히 귀뚜라미)이 새로운 단백질원으로서 주목받고 있는 점에서 본 성과를 후타호시코오로기의 식용·사료 생산에 응용할 예정.한편, Myoglianin은 근육 형성 억제 인자이며, 그 억제에 의한 근육량 증가의 메카니즘의 해명에 공헌하고 싶다고 하고 있다.
