Comparative pharmacology of essential oils as eco-friendly insecticidal compounds on insect octopamine and tyramine receptors

• Project/Area Number: 15K07414
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Bioorganic chemistry
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Ohta Hiroto 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 特任准教授 (60450334)
• Research Collaborator: TANAKA yoshiaki ; Sugimoto manabu ; Oshima kenji
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 昆虫 / 農薬 / カイコ / ミツバチ / オクトパミン / チラミン / 受容体 / 精油

Outline of Final Research Achievements

We examined the effects of essential oils as eco-friendly insecticidal compounds, as opposed to conventional synthetic compounds, on insect octopamine and tyramine receptors. Test essential oils hardly acted on octopamine receptors, but thymol and carvacrol showed a peculiar action (allosteric-like action) on tyramine receptors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

総合的病害虫管理（IPM）の観点から、人畜安全性はもちろん、ミツバチなどの有益昆虫にも無害で、環境にも影響を与えない農薬開発が強く求められている。本研究の成果は、環境保全型の農薬として期待される精油の新しい作用機構を提案している。この作用機構を利用すれば、従来の合成化合物ではなく、天然由来成分である精油による、安心・安全な殺虫剤・制御剤を開発できる可能性がある。

Research Products

• [Journal Article] 動き出した熊本の新しい養蚕業と研究の紹介 (2019)
  • Author(s): 太田 広人
  • Journal Title: BIO九州 Volume: 第224号 Pages: 3-8
  • NAID: 40021821524
• [Journal Article] Elevenin regulates the body color through a G protein-coupled receptor NlA42 in the brown planthopper Nilaparvata lugens (2018)
  • Author(s): Uchiyama Hironobu、Maehara Shiori、Ohta Hiroto、Seki Takehito、Tanaka Yoshiaki
  • Journal Title: General and Comparative Endocrinology Volume: 258 Pages: 33-38
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2017.07.017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 環境保全型農薬として期待される精油の昆虫種間比較薬理解析 (2018)
  • Author(s): 太田 広人, 﨑田 遼
  • Journal Title: 昆虫と自然 Volume: 5月号 Pages: 33-34
• [Journal Article] 環境保全型農薬として期待される精油の昆虫種間比較薬理解析 (2018)
  • Author(s): 太田 広人, 﨑田 遼
  • Journal Title: アグリバイオ Volume: 2(10), 9月号 Pages: 41-43
• [Journal Article] Amitraz and its metabolite differentially activateα- andβ-adrenergic-like octopamine receptors (2017)
  • Author(s): Kita Tomo、Hayashi Takeshi、Ohtani Tomohiro、Takao Haruka、Takasu Hiroshi、Liu Genyan、Ohta Hiroto、Ozoe Fumiyo、Ozoe Yoshihisa
  • Journal Title: Pest Management Science Volume: 73 Issue: 5 Pages: 984-990
  • DOI: 10.1002/ps.4412
• [Journal Article] Functional characterization of dopamine and neuropeptide G protein-coupled receptors from the silkworm Bombyx mori by aequorin bioluminescence-based calcium assay (2017)
  • Author(s): Ohta Hiroto、Mitsumasu Kanako、Yaginuma Toshinobu、Tanaka Yoshiaki、Asaoka Kiyoshi
  • Journal Title: ACS Symposium Series Volume: 1265 Pages: 109-126
  • DOI: 10.1021/bk-2017-1265.ch006
  • ISBN: 9780841232600, 9780841232587
  • Peer Reviewed
• [Presentation] カイコチラミン受容体BmTAR1に対する精油のアロステリック様作用とアミジン系化合物のアンタゴニスト作用 (2019)
  • Author(s): 髙松 亮太, 﨑田 遼, 太田 広人
  • Organizer: 日本農薬学会第44回大会
• [Presentation] 熊本の新養蚕と食の未来 (2019)
  • Author(s): 太田 広人
  • Organizer: 第29回西日本食品産業創造展’19
  • Invited
• [Presentation] 二環構造を持つオクトパミン受容体リガンドの合成と構造活性相関 (2019)
  • Author(s): 大島 賢治, 神野 凪沙, 野中 康成, 太田 広人
  • Organizer: 第56回化学関連支部合同九州大会
• [Presentation] 熊本の新シルク蚕業と食の未来 (2018)
  • Author(s): 太田 広人
  • Organizer: 第28回西日本食品産業創造展’18
  • Invited
• [Presentation] オクトパミン受容体及びチラミン受容体に対する殺虫性精油の作用性 (2018)
  • Author(s): 﨑田 遼, 太田 広人
  • Organizer: 日本農薬学会第43回大会
• [Presentation] カイコオクトパミン受容体リガンドの合成と構造活性相関 (2018)
  • Author(s): 大島 賢治, 荒木 優里, 岩本 孝信, 野中 康成, 下八尻 理一朗, 太田 広人
  • Organizer: 第55回化学関連支部合同九州大会
• [Presentation] 受容体GPCRやカイコを利用したアグリ関連物質の探索・評価 (2018)
  • Author(s): 太田 広人
  • Organizer: UpRod創薬技術検討会
  • Invited
• [Presentation] カイコの背脈管を用いたストレス評価系の構築 (2018)
  • Author(s): 下尾 陽子, 戸田 真志, 太田 広人
  • Organizer: 日本農芸化学会2018年度西日本支部大会（西日本支部第324回講演会）
• [Presentation] カイコオクトパミン受容体リガンドの立体制御と活性評価 (2018)
  • Author(s): 大島 賢治, 荒木 優里, 岩本 孝信, 野中 康成, 下八尻 理一朗, 﨑田 遼, 太田 広人
  • Organizer: 日本農芸化学会2018年度西日本支部大会（西日本支部第324回講演会）
• [Presentation] 電子状態インフォマティクスによる生体アミン受容体アンタゴニストの探索 (2018)
  • Author(s): 森川 郁美, 荒川 正幹, 太田 広人, 杉本 学
  • Organizer: 第41回ケモインフォマティクス討論会
• [Presentation] カイコ・シルク研究に関する最近の話題 (2018)
  • Author(s): 太田 広人
  • Organizer: 第334回RISTフォーラム
  • Invited
• [Presentation] 電子状態インフォマティクスと天然物データベースを活用した生体アミン受容体アンタゴニストの探索 (2018)
  • Author(s): 森川 郁美, 荒川 正幹, 太田 広人, 杉本 学
  • Organizer: 第46回構造活性相関シンポジウム
• [Presentation] カイコの脈拍状態推定のための背脈管領域抽出の試み (2018)
  • Author(s): 河野 亮太, 下尾 陽子, 右田 雅裕, 太田 広人, 戸田 真志
  • Organizer: ViEW2018 ビジョン技術の実利用ワークショップ
• [Presentation] カイコから単離された2つ目のD2-like ドーパミン受容体BmDopR4の機能解析 (2018)
  • Author(s): 石堂 至雲、斉藤 将也、太田 広人
  • Organizer: 平成３０年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会（日本蚕糸学会第８８回大会）
• [Presentation] 熊本大初！「カイコ・シルク」に関する研究室が誕生 (2018)
  • Author(s): 太田 広人
  • Organizer: くまもと産業復興支援プロジェクトフォーラム2018
• [Presentation] ショウジョウバエ新規オクトパミン受容体DmOA3の機能解析 (2017)
  • Author(s): 前原志穂里、中川寛之、冨田淳、粂和彦、太田広人
  • Organizer: 日本農芸化学会2017年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2017-03-20
• [Presentation] 安全な農医薬・機能性食品の開発に役立つ受容体研究 (2017)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: くまもと産業復興支援プロジェクトフォーラム2017
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2017-02-28
• [Presentation] 熊本から起こす“蚕”業革命！ (2017)
  • Author(s): 太田 広人
  • Organizer: 第318回 ＲＩＳＴフォーラム
  • Invited
• [Presentation] あつまるホールディングスと熊本大との連携取組み (2017)
  • Author(s): 太田 広人
  • Organizer: 第324回 ＲＩＳＴフォーラム
  • Invited
• [Presentation] 自身の研究から見た熊本の食の未来 (2017)
  • Author(s): 太田 広人
  • Organizer: くまもと食品科学研究会 第55回研究会
  • Invited
• [Presentation] あつまるHDと熊本大との連携取組から見た山鹿シルクの可能性 (2017)
  • Author(s): 太田 広人
  • Organizer: 2017新シルク蚕業サミット in やまが
  • Invited
• [Presentation] ショウジョウバエにおける新規オクトパミン受容体の機能解析 (2017)
  • Author(s): 中川 寛之、前原 志穂里、冨田 淳、太田 広人、粂 和彦
  • Organizer: ConBio2017（第40回日本分子生物学会年会）
• [Presentation] カイコの摂食行動を制御する生体アミン受容体アンタゴニストの薬理作用に関する電子状態インフォマティクス研究 (2017)
  • Author(s): 森川 郁美、太田 広人、杉本 学
  • Organizer: 第45回構造活性相関シンポジウム
• [Presentation] オクトパミン修飾体の系統的合成 (2016)
  • Author(s): 片山槙、山本龍之介、山﨑春菜、大島賢治、太田広人
  • Organizer: 第26回九州沖縄地区高専フォーラム
  • Place of Presentation: 熊本高等専門学校（熊本県・八代市）
  • Year and Date: 2016-12-03
• [Presentation] 熊本大学のカイコを利用した研究開発の取組み (2016)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: やまがシルク・セミナー
  • Place of Presentation: 山鹿市民交流センター文化ホール（熊本市・山鹿市）
  • Year and Date: 2016-11-23
  • Invited
• [Presentation] Electronic-Structure Informatics Study on Agonists/Antagonists to a Biogenic Amine Receptor: Toward Computational Screening of Highly Effective Pesticides (2016)
  • Author(s): Manabu Sugimoto, Ikumi Morikawa, Hiroto Ohta
  • Organizer: 第1回 ハイブリッド農業に関する国際会議（HA2016）
  • Place of Presentation: 崇城大学（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2016-10-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The Roles of Biogenic Amine G Protein-coupled Receptors in Insect Feeding Behavior (2016)
  • Author(s): Shiun Ishido, Masaya Saito, Kiyoshi Asaoka, Hiroto Ohta
  • Organizer: 第1回 ハイブリッド農業に関する国際会議（HA2016）
  • Place of Presentation: 崇城大学（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2016-10-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The roles of biogenic amine G protein-coupled receptors in insect feeding behavior (2016)
  • Author(s): Hiroto Ohta
  • Organizer: XXV International Congress of Entomology
  • Place of Presentation: Orlando, Florida, USA
  • Year and Date: 2016-09-30
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 生体アミン受容体を標的とするアゴニスト・アンタゴニストの分類と予測に関する電子状態インフォマティクス研究：電子的記述子拡張に関する検討 (2016)
  • Author(s): 森川郁美、太田広人、杉本学
  • Organizer: 第39回ケモインフォマティクス討論会
  • Place of Presentation: 静岡大学（静岡県・浜松市）
  • Year and Date: 2016-09-29
• [Presentation] アグリ関連物質の迅速スクリーニングと多岐製品開発への応用 (2016)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: 第3回アグリテックグランプリ最終選考会ライトニングトーク
  • Place of Presentation: 吉野家ホールディングス（東京都・中央区）
  • Year and Date: 2016-09-24
• [Presentation] 安全な農薬・機能性食品・医薬品の開発に役立つ受容体研究 (2016)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: 事業化マッチングのためのラウンドテーブル
  • Place of Presentation: 熊本市役所（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2016-09-08
• [Presentation] 安全な農薬・機能性食品・医薬品の開発に役立つ受容体研究 (2016)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: イノベーション・ジャパン２０１６－大学見本市＆ビジネスマッチング－
  • Place of Presentation: 東京ビッグサイト（東京都・江東区）
  • Year and Date: 2016-08-25
• [Presentation] 安心安全な農薬・機能性食品の開発に役立つ受容体研究 (2016)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: 第311回ＲＩＳＴフォーラム
  • Place of Presentation: 熊本県農業研究センター（熊本県・合志市）
  • Year and Date: 2016-08-23
• [Presentation] アグリ関連物質の迅速スクリーニングと多岐製品開発への応用 (2016)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: 次世代ベンチャーコンテスト熊本テックプラングランプリ最終選考会
  • Place of Presentation: 肥後銀行本店ビル（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2016-07-16
• [Presentation] 農薬研究から見た環境問題 (2016)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: 第309回RIST月例フォーラム
  • Place of Presentation: TKPガーデンシティ熊本（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2016-06-16
• [Presentation] カイコオクトパミン受容体BmOAR1の分子薬理学的解析 (2016)
  • Author(s): 﨑田遼、野田啓太、山本龍之介、大島賢治、尾添嘉久、森村茂、新留琢郎、太田広人
  • Organizer: 日本農薬学会第41回大会
  • Place of Presentation: 島根大学（島根県・松江市）
  • Year and Date: 2016-03-19
• [Presentation] カイコ生体アミン受容体BmOAR1とBmDopR2の比較分子薬理解析 (2015)
  • Author(s): 菅野暉子、﨑田遼、平野汐奈、野田啓太、尾添嘉久、光増可奈子、柳沼利信、朝岡潔、平島明法、森村茂、新留琢郎、太田広人
  • Organizer: 第37回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2015-11-20
• [Presentation] 安全な農薬・機能性食品・医薬品の開発に役立つ受容体研究 (2015)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: アグリビジネス創出フェア2015
  • Place of Presentation: 東京ビックサイト（東京都・江東区）
  • Year and Date: 2015-11-08
• [Presentation] エクオリンカルシウムアッセイを利用したカイコオクトパミン受容体BmOAR1の薬理解析 (2015)
  • Author(s): 﨑田遼、菅野暉子、尾添嘉久、朝岡潔、田中良明、森村茂、新留琢郎、太田広人
  • Organizer: 日本農芸化学会2015年度中四国・西日本支部合同大会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県・松山市）
  • Year and Date: 2015-09-18
• [Presentation] ヒトや昆虫の受容体に作用する物質の探索と作用機構－新しい機能性食品・安全な農薬の開発を目指して－ (2015)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: 第4回工学部最先端研究発表会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2015-08-08
• [Presentation] カイコオクトパミン受容体刺激剤の探索合成：N-修飾アルキル基の効果 (2015)
  • Author(s): 大島賢治、山﨑春菜、山本龍之介、野田啓太、尾添嘉久、大石智博、太田広人
  • Organizer: 第５２回化学関連支部合同九州大会
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場（福岡県・北九州市）
  • Year and Date: 2015-06-27
• [Presentation] 受容体から見た薬と食品成分の働きの違い (2015)
  • Author(s): 太田広人
  • Organizer: 第24回西日本食品産業創造展 ’15
  • Place of Presentation: マリンメッセ福岡（福岡県・福岡市）
  • Year and Date: 2015-05-22
• [Book] カイコの実験単（「実験24 薬剤投与によるカイコの背脈管の観察」を執筆） (2019)
  • Author(s): 太田 広人
  • Total Pages: 303
  • Publisher: 株式会社エヌ・ティー・エス
• [Remarks] 崇城大学生物生命学部応用微生物工学科
  • URL: https://www.sojo-u.ac.jp/faculty/biotechnology/microbial/
• [Remarks] 崇城大学研究業績データベース
  • URL: http://rsrch.ofc.sojo-u.ac.jp/sjuhp/KgApp?kyoinId=ymdegbooggy
• [Remarks] 熊本大学工学部物質生命化学科ホームページ
  • URL: http://www.chem.kumamoto-u.ac.jp/
• [Remarks] 熊本大学工学部物質生命化学科新留研究室ホームページ
  • URL: http://niidome.la.coocan.jp/lab/