昆虫原性線虫の生理活性物質の排泄物・分泌物が感染時のフェノールオキシダーゼ活性を阻害することを明らかにした

Bioactive Excreted/Secreted Products of Entomopathogenic Nematode Inhibit the Phenoloxidase Activity during the Infection.

• Sara Eliáš
• Jana Hurychová
• Duarte Toubarro
• Jorge Frias
• Martin Kunc
• Pavel Dobeš
• Nelson Simões
• Pavel Hyršl

抄録

昆虫病原性線虫（EPN）は、昆虫病原性細菌との相互関係やバイオコントロールでの使用で知られている効率的な昆虫寄生虫です。EPNsは排泄物・分泌物（ESP）と呼ばれる生理活性分子を産生し、宿主の侵入過程や免疫応答の調節に関与することから、近年注目されている。本研究では、EPNにおけるESPの産生を確認し、昆虫免疫システムの重要な構成要素の一つであるフェノールオキシダーゼカスケードの調節におけるESPの役割を調べた。昆虫免疫システムの重要な構成要素の一つであるフェノールオキシダーゼカスケードの調節にどのような役割を果たしているのかを検討した。単離されたESPをさらに精製し、フェノールオキシダーゼ阻害活性のスクリーニングを行った。これらの産物の中で、38 kDaのペプチド画分がフェノールオキシダーゼ阻害化合物の主要な候補源として同定された。この画分は、質量分析法とde novo配列決定法によってさらに分析されました。この活性ESP画分には、ユビキチン化やToll経路の制御に関与するタンパク質を含む6つのペプチド配列が同定されましたが、これは昆虫免疫応答の制御における役割が以前の研究で提案されています。

Entomopathogenic nematodes (EPNs) are efficient insect parasites, that are known for their mutualistic relationship with entomopathogenic bacteria and their use in biocontrol. EPNs produce bioactive molecules referred to as excreted/secreted products (ESPs), which have come to the forefront in recent years because of their role in the process of host invasion and the modulation of its immune response. In the present study, we confirmed the production of ESPs in the EPN , and investigated their role in the modulation of the phenoloxidase cascade, one of the key components of the insect immune system. ESPs were isolated from 14- and 21-day-old infective juveniles of , which were found to be more virulent than newly emerged nematodes, as was confirmed by mortality assays using larvae. The isolated ESPs were further purified and screened for the phenoloxidase-inhibiting activity. In these products, a 38 kDa fraction of peptides was identified as the main candidate source of phenoloxidase-inhibiting compounds. This fraction was further analyzed by mass spectrometry and the de novo sequencing approach. Six peptide sequences were identified in this active ESP fraction, including proteins involved in ubiquitination and the regulation of a Toll pathway, for which a role in the regulation of insect immune response has been proposed in previous studies.