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前胸腺刺激ホルモン

 昆虫が餌を食べてある大きさに成長すると、脳から前胸腺刺激ホルモン(PTTH)が分泌される。PTTHは昆虫の胸部にある前胸腺に作用してステロイドホルモンである脱皮ホルモン(物質名はエクダイソン)の合成と分泌を促進する。エクジソンは表皮の真皮細胞に働き、新しい表皮(クチクラ)の形成を促す。この時、脳の近くにあるアラタ体という器官から幼若ホルモン(JH)が分泌されていれば幼虫の表皮が、JHの分泌が抑えられていれば蛹の表皮が新しく形成される。つまり、PTTHは昆虫の脱皮・変態を最上位で制御するホルモンである(図1参照)。

 PTTHは1960年代にタンパク性(ペプチド性)の物質であることが分かった。カイコPTTHは109残基のペプチド2本が15残基目のシステイン間でジスルフィド架橋したホモダイマー構造をもつペプチドホルモンである(図2参照)。また、ペプチドの41残基目のアスパラギンには糖鎖が結合している。なお、相同性を利用した遺伝子クローニングにより、カイコなどの鱗翅目昆虫のみならず数多くの昆虫類のPTTHのアミノ酸配列が明らかになっている。いずれもカイコPTTHとアミノ酸配列に相同性を有するホモダイマーペプチドであるが、その相同性は他の神経ペプチドと比較するとそれほど高くない。PTTH受容体は、Torsoと呼ばれるチロシンキナーゼ型受容体である。

脱皮・変態の内分泌(ホルモン)制御機構
図1-1 昆虫の脱皮変態の内分泌(ホルモン)制御機構の模式図
カイコPTTHの構造
図1-2 カイコPTTHの構造
(ペプチド鎖内に3対のジスルフィド結合があり、15残基目のシステイン残基間のジスルフィド結合によりホモダイマー構造を形成する。41残基目のアスパラギンには糖鎖が結合している)
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記事の執筆者と略歴

この記事の執筆者

片岡宏誌のホームページ 片岡 宏誌 農学博士
                                               
1981年 東京大学 農学部 農芸化学科 卒業
1983年東京大学 大学院農学系研究科 農芸化学専攻 修士課程 修了
1986年東京大学 大学院農学系研究科 農芸化学専攻 博士課程 修了(農学博士)
1986年 Sandoz Crop Protection 社 Zoecon Research Institute(アメリカ・カリフォルニア州)ポストドクトラルフェロー
1988年 日本学術振興会 特別研究員(東京大学)
1988年 東京大学 農学部 助手
1994年 東京大学 農学部 助教授
1999年 東京大学 大学院新領域創成科学研究科 教授
2024年 東京大学 定年退職
2024年 東京大学 名誉教授
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