• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

昆虫囲食膜を標的とする環境負荷低減型農薬を開発するための基礎研究

Research Project

Project/Area Number 16780035
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied entomology
Research InstitutionOkayama University (2005-2006)
Niigata University (2004)

Principal Investigator

早川 徹  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助手 (30313555)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords囲食膜 / エンハンシン / キチナーゼ / Bacillus thuringiensis / バキュロウイルス / GST / Cry toxin / Peritrophic membrane / Bombyx mori / N-acetylgalactosamine
Research Abstract

土壌細菌Bacillus thuringiensis(BT)が産生する毒素は、現時点において最も有効な害虫防除資材である。害虫幼虫によって摂食されたBT毒素は、消化管(中腸)に作用して破壊する。一方、害虫幼虫の中腸には組織を保護する囲食膜が存在しており、BT毒素の侵入を阻んでいることが示唆される(Hayakawa et al.,2006)。囲食膜を効率良く破壊することができれば、BT毒素の殺虫スペクトルを拡大するだけでなく、既存の殺虫剤の効果も増強できると考えられる。
本研究では、前年度に引き続き囲食膜を破壊する酵素(カイコ核多角体病ウイルス由来のキチナーゼとシロイチモジヨトウ顆粒病ウイルス由来のエンハンシン)の大量調製を試みた。しかし大腸菌を用いた発現系(pGEX-6P-1)では発現蛋白質のほとんどが不溶化し、5L培養から100μg程度の酵素しか得られなかった。また、得られた酵素をアカイエカ幼虫に投与しても明らかな影響が見られなかった。同時に昆虫細胞とバキュロウイルスベクター(Bac-to-Bac expression system)を用いた発現を試みたが、生物検定に必要な発現量を得ることができなかった。この課題に関して、酵素を結晶化させることで安定発現(BT毒素のシステム)させる系の構築を継続して進めている。
本研究では、BT毒素(Cry1Aa)が標的組織(中腸刷子縁膜、BBM)に挿入されるメカニズムに関する解析も行った。BBMと反応させたCry1Aaを強力な蛋白質分解酵素(Pronase)で処理し、膜に保護され、分解を免れたペプチドを解析した結果、Cry1Aa全体がBBMに挿入される新しいモデル(Buried Dragon Model)を提案するに至った(Tomimoto et al.,2006)。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] The mechanism of resistance to Cry1A toxins analysis of the interaction between Cry1A and brush border membrane and peritrophic membrane of Bombyx mori.2006

    • Author(s)
      Hayakawa T., Hossain D.M., Shitomi Y., Sato R., Hori H.
    • Journal Title

      Proceedings international conference on Biopesticides 4 (Uruyakorn Chansang, Duangkhae Sitthicharoenchai, Mir S.Mulla eds)

      Pages: 81-89

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pronase digestion of brush border membrane-bound Cry1 Aa shows that almost the whole activated Cry1Aa molecule penetrates into the membrane.2006

    • Author(s)
      Tomimoto K., Hayakawa T., Hori H.
    • Journal Title

      Comparative biochemistry and physiology. Part B, Biochemistry and molecular biology 144(4)

      Pages: 413-422

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Novel binding proteins for Cry1A of Bacillus thuringiensis toxins and complicated killing mechanism2005

    • Author(s)
      Hayakawa T., Shitomi Y., Hossain D.M., Higuchi M., Sato R., Maruyama T., Miyamoto K., Hori H.
    • Journal Title

      Biotechnology of Bacillus thuringiensis, (Ngo Dinh Binh, Ray J.Akhurst, Donald H.Dean eds)(Science and Technics Publishing House) Vol.5

      Pages: 163-176

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] GalNAc pretreatment inhibits trapping of Bacillus thuringiensis Cry1Ac on the peritrophic membrane of Bombyx mori2004

    • Author(s)
      Hayakawa T. et al.
    • Journal Title

      FEBS Letters 576

      Pages: 331-335

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] 昆虫テクノロジー研究とその産業利用(Insects : useful resources for new industrial products)4章第3節Bacillus thuringiensisの殺虫蛋白質の科学と応用(川崎建次郎, 野田博明, 木内信)((独)農業生物資源研究所)監修)2005

    • Author(s)
      早川徹, 堀秀隆
    • Total Pages
      15
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi