カブトムシの免疫：モデル昆虫の免疫誘導性遺伝子の同定カスタネウム

赤粉カブトムリは、カスタネウムTriboliumは、進化研究および発達研究のための遺伝的に扱いやすいモデル昆虫です。したがって、昆虫の免疫の比較分析のための貴重なモデルを表している可能性があります。ここでは、抑制減算ハイブリダイゼーション法を使用して、粗リポポリサッカライド（LPS）の注射に応じて転写的に誘導されるトリボリウム遺伝子を特定しました。決定された遺伝子は、感染の感覚（TollやPGRPなど）を媒介することが知られている他の昆虫の対応物と配列の類似性を共有するタンパク質をコードし、潜在的な抗菌性エフェクター（例：フェリチン、C型リゾチーム、セリンプロテイナーゼ阻害剤、およびディフェンシン）を表します。特に重要なのは、ショウジョウバエ、アノフェレス、APIなどの他の多くの昆虫のゲノムには存在しない植物から最初に報告された古代の抗真菌性ペプチドを表すタウマチン様ペプチドの同定です。細菌で組換えタウマチン-1を産生しましたが、トリボリウムの糸状菌に対する抗菌性ペプチドを表すことがわかりました。さらに、敗血症性損傷は、トリボリウムのストレス適応（たとえば、熱ショックタンパク質）または殺虫剤耐性（たとえば、シトクロムP450）に関与する遺伝子の発現を誘導し、免疫応答とストレス反応の間にクロストークがある可能性があることを示唆しています。

The red flour beetle, Tribolium castaneum, is an established genetically tractable model insect for evolutionary and developmental studies. Therefore, it may also represent a valuable model for comparative analysis of insect immunity. Here, we used the suppression subtractive hybridization method to identify Tribolium genes that are transcriptionally induced in response to injection of crude lipopolysaccharide (LPS). Determined genes encode proteins that share sequence similarities with counterparts from other insects known to mediate sensing of infection (e.g. Toll and PGRP) or to represent potential antimicrobial effectors (e.g. ferritin, c-type lysozyme, serine proteinase inhibitors, and defensins). Especially significant is the identification of thaumatin-like peptides, representing ancient antifungal peptides originally reported from plants, that are absent from the genomes of many other insects such as Drosophila, Anopheles, and Apis. We produced recombinant thaumatin-1 in bacteria and we found that it represents an antimicrobial peptide against filamentous fungi in Tribolium. Additionally, septic injury induces expression of genes involved in stress adaptation (e.g. heat-shock proteins) or insecticide resistance (e.g. cytochrome P450s) in Tribolium, suggesting that there may be crosstalk between the immune and stress responses.