アブラムシの細胞内共生

アブラムシとブフネラの共生

　半翅目昆虫アブラムシは腹部体腔内に共生器官を持ち、その細胞内に共生細菌ブフネラを恒常的に維持している。両者はお互い相手なしでは生存が不可能なほど緊密な相互関係にあり、生理的にも解剖構造的にもまるでひとつの生物のように統合化されている。アブラムシは餌である植物の師管液に不足している栄養分(必須アミノ酸など)をブフネラに完全に依存している。

　私たちは、宿主昆虫と共生細菌両方のゲノムを解読した。その結果、栄養分のアブラムシ / ブフネラ間のギブアンドテイクの関係が遺伝子レパートリーの相補性という形で見事に表れていることを見出した。また、私たちは、次世代シークエンサーを用いた網羅的遺伝子発現解析(RNA-seq) をアブラムシ共生器官に適用し、共生器官特異的に発現する新規分泌タンパク質（BCRファミリーと命名）を同定し、さらに BCR が抗菌活性を有することを明らかにした。近年、いくつかの植物と細菌の共生においても同様の抗菌ペプチド様分子がが共生系の維持と制御に重要な役割を果たしていることが報告されており、動植物を越えた共生系進化の共通原理の存在を示唆するものとして興味深い。