生化学と分析生化学

概要

エリカイコ（Philosamia ricini、チョウ目：サトウカイコ科）の第 5 齢幼虫における低温曝露がタンパク質と酵素のレベルに与える影響に関する経時的研究

アニタ シン、ヴィヴェク クマール グプタ、ニカット ジャマル シッディキ、シャイリー ティワリ、アニタ ゴペシュ、ベチャン シャルマ

乳酸脱水素酵素（LDH; EC 1.1.1.27）とリンゴ酸脱水素酵素（MDH; EC 1.1.1.37）は、エリカイコ（Philosamia ricini）のエネルギー代謝に関与する酵素です。しかし、エリカイコのさまざまな組織におけるそれらのレベルに対する低温曝露の影響については、これまで研究が報告されていません。本研究では、5齢のP. riciniの低温（約10°C）曝露が、3つの主要組織（血リンパ、絹糸腺、脂肪体）のタンパク質およびエネルギー代謝酵素のレベルに及ぼす経時的影響を調べることを目的としました。ヒマ（Ricinus communis）の新鮮な葉で飼育されたエリカイコの幼虫を4つのグループに分けました。対照群は25 ± 2°Cで飼育し、3つの実験群はそれぞれ50匹の幼虫を10 ± 1°Cで飼育し、期間を変えました（2、4、7日間）。組織ホモジェネートを9000 gで遠心分離して細胞を含まない抽出物を調製し、生化学的評価（総タンパク質含有量、乳酸脱水素酵素およびリンゴ酸脱水素酵素活性）に使用しました。アイソザイム分析のために、別のホモジェネートセット（20% w/v）を0.2 Mスクロースおよび10 mM EDTAを含む緩衝液（0.2 M Tris HCl、pH 7.0）で調製し、ネイティブPAGEで分析した後、活性染色を行いました。乳酸脱水素酵素とリンゴ酸脱水素酵素の活性は血リンパで有意に減少したのに対し、脂肪体では両酵素の活性が増加した。絹糸腺では乳酸脱水素酵素の活性は均一に減少したが、リンゴ酸脱水素酵素の活性はすべての曝露期間で増加した。アイソザイム分析により、発現プロファイルに有意な変動が明らかになった。低温曝露により、血リンパ中のタンパク質含有量が蓄積し、絹糸腺および脂肪体組織ではタンパク質が枯渇した。この条件下では、脂肪体が主要なエネルギー産生器官として浮上した。乳酸脱水素酵素とリンゴ酸脱水素酵素は、試験したすべての組織で1つのアイソザイムのみ存在した。乳酸脱水素酵素とリンゴ酸脱水素酵素の低温に対するアイソザイムの挙動は、組織によって異なった。これらの結果は、これらの酵素の発現と機能の変化が、幼虫の低温への順応に関連している可能性があることを示唆した。