Different 2-(8,12 dimethyl-5-oxa-7(E), 11-tridecadienyl)-alkyl phenyl ethers, their mono oxirane and thirane derivatives were synthesized and tested on Culex pipiens quinquefasciatus Say for their juvenile hormone activity.
갑각류에서 탈피는 ecdysteroid와 juvenile hormone (JH) 신호 경로에 관여하는 유전자의 상호작용에 의해 조절된다. Ecdysteroid와 달리, 탈피 과정에서 JH 신호 경로 유전자의 역할은 부유성 갑각류에서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 기수산 물벼룩(Diaphanosoma celebensis)의 JH 신호경로에서 JH 합성, 수용체, 분해 등에 관여하는 3종의 유전자(JHAMT, Met, JHEH)의 염기서열 분석과 계통 분석을 실시하였다. 또한 탈피 주기에서 이들 유전자의 mRNA 발현양상을 분석하였다. D. celebensis의 JH 관련 유전자는 잘 보존된 domain을 가지고 있었으며, 아미노산 서열 분석과 계통 분석 결과는 이들 단백질이 곤충 및 다른 갑각류의 해당 단백질과 기능적으로 유사한 특징을 나타낸다. 또한 탈피 주기에 따른 유충 호르몬( JH) 신호전달경로 관련 유전자의 발현변화 결과를 통해 이들 유전자가 JH의 합성 및 분해에 관여함으로써 D. celebensis에서 성공적인 탈피에 기여할 것임을 제시하였다. 본 연구는 지각류에서 탈피 주기에서 JH 경로 유전자의 역할을 이해하는 데 도움이 될 것이다.
곤충생장조절제(IGR)은 대상 해충에 대한 특이성이 높고 환경에 대한 독성이 상대적으로 낮다는 장점으로 유기합성 살충제를 효과적으로 대체할 수 있는 유망한 수단으로 여겨진다. 현재 시판되는 곤충생장조절제는 작용 기작에 따라 유충호르몬 작용제(JHA), 탈피호르몬 작용제(EA) 및 키틴 합성 저해제(CSI)의 세 가지로 구분된다. 최근 들어, 이집트숲모기의 Met과 FISC/CYC 유전자를 yeast two-hybrid system에 도입하여 유충호르몬에 의해 매개되는 Met과 FISC/CYC의 결합을 in vitro에서 구현하였으며, yeast two-hybrid β-galactosidase assay를 통하여 식물과 미생물 및 화합물 library로부터 다양한 유충호르몬 길항제(JHAN)가 분리되고 있다. 유충호르몬은 곤충의 발달, 생식, 휴면 등을 포함한 다양한 생리 작용을 조절하기 때문에, 유충호르몬 길항제는 대상 해충의 내분비 신호 전달을 방해하여 비정상적인 발달 및 유충 단계에서의 치사를 초래하며, 이는 유충호르몬 길항제가 넓은 기주 범위를 가진 살충제 개발에 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 시사하였다. 따라서 본 논문에서는 유충호르몬 길항제의 작용점인 Met에 의해 매개되는 유충호르몬의 신호 전달 체계와 친환경 살충제로서의 유충호르몬 길항제의 전망에 대해 알아보고자 하였다.
We identified juvenile hormone binding protein (JHBP) from last instar larval hemollvnph of Hvphantria cunea using gel filtration and non-SDS PAGE. Two kinds of JHBP in hemollnnph were found at two peaks by gel filtration (Sephadex G-100) and also at Rm values of 0.13 and 0.57 by non-SDS PAGE. JHBP was partially purified using anion exchange chromatosraphv, preparative gel filteration, and preparative PAGE. Dextrin coated charcoal (DCC) binding assay was employed to monitor the location of JHBP in chromatographic profile during the purification process. Purity of JHBP was checked by silver staining of 1091 SDS-Polyacrvlamide.
Hemolymph SHBP (hJHBP) was partially purified from last instar larvae of Bombyx zori by gel filtration and their optimal reaction conditions of dextrin coated charcoal binding assay were determined. Dissociation constant (KD) of hJHBP for JH III was calculated to be 1.45 $\times$ 10-7 M at $4^{\circ}C.$ The molecular weight of hJHBP was estimated to be 30 kDa by gel filtration on a calibrated Sephadex G-100 column and 33 kDa by SDS-PAGE. These results indicate that hSHBP consists of a single polvpeptide chain. Isoelectric point of hJHBP was found to be pH 5.1 and 19 of the first 20 amino acid residues were determined from N-terminus of purified hJHBP.
Juvenile hormone binding protein was identified in the hemolymph of fifth instar larvae and purified using column chromatography. Hemolymph was mixed with [3H] JH-III and electrophoresed on 691 NON-SDS gel, indicating that radioactivity peak appears at Rf value of 0.55. Gel filtration showed two radioactivity peaks equivalent to bound and free [3H]JH-III, respectively. JHBP was purified from hemolymph through gel filtration (Sephadex G-100), anion exchange chromatosraphv (DEAE Sepharose CL-6B), chromatofocusing chromatographv (PBE 94) and preparative electrophoresis.
본연구는 오리나무잎벌레(Agelastica coerulea Baly)성충의 유면 유기에 미치는 온도와 광주기 영향 및 유약호르몬(juvenile hormome III)과 탈피호르몬(20-hydroxyecdysone)이 휴면중인 성충에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 오리나무잎벌레는 일년에 일회 발생하며 난, 유충, 용 성충기간은 가각 7~10일, 19~21일, 14~15일, 약 10개월로 조사되었다. 오리나무잎벌레의 알과 유충을 $25^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$의 조건에서 광주기를 각각 16L/8L, 12L/12D, 8L/16D로 달?여 사육하여도 모든 성충이 휴면에 들어가 이들은 필수성충휴면을 하는 것으로 생각되었다. 휴면기간동안 난소는 거의 발육되지 않았으며 유면말기의 개체를 $25^{\circ}C$, 16L/8D에 노출시키면, 난소소관이 급속하게 발달되었다. 휴면중인 성충에 유약호르몬을 처리하면 일시적으로 휴면이 타파되고 산란이 이루어졌으나 탈피호르몬은 아무런 영향도 미치지 못했다.
누에의 5령유충 섭식기 동안 절식, 두흉부 결찰, 재섭식 및 methoprene 등의 처리가 JHE 활성도의 조절에 미치는 영향을 실험한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 누에의 절식 및 결찰처리를 하면 혈림프 JHE 활성도가 감소하였다. 2. 절식누에는 재섭식에 의해 JHE 활성도가 증가하였으며, 재섭식에 의한 JHE 활성도의 증가시기는 절식기간에 따라 다르게 나타났다. 3. 절식누에에 methoprene을 투여하면 JHE 활성도는 5령 기잠과 1일에서는 변화가 없었으나 2일부터 5일에서 절식누에에 비해 1.3-1.4배 증가하였다. 4. 결찰누에에 methoprene을 처리하면 JHE 활성도는 5령 기잠에 변화가 없었고 1일부터 5일에서는 결찰누에에 비해 1.9-2.3배 증가하였다. 5. 이상의 결과에서 5령누에의 섭식기 동안 JHE 활성도의 조절에는 두부요인, JH 및 영양 등이 중요한 요인으로 작용하였다 .특히 섭식기에 있어서 JHE는 두부요인과 JH의 공동작용에 의해 조절되지만, 령의 초기에는 두부요인이 그 후에는 JH가 보다 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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