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Identification of green pigments of green lacewings and their biosynthesis pathways

Research Project

Project/Area Number 21K05402
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

Nishiwaki Hisashi  愛媛大学, 農学研究科, 教授 (30508784)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsgreen pigments / Crysoperla nipponensis / ニッポンクサカゲロウ / 色素 / クサカゲロウ
Outline of Research at the Start

昆虫の体色は、捕食性昆虫や鳥の目から逃れるための擬態に関連していると考えられている一方で、なんらかの生理学的な役割を担っているという報告もある。緑色の体色をしている昆虫は自然界に多く存在しており、食植性のチョウ目幼虫での緑色色素の研究報告がある一方で、肉食性昆虫であるクサカゲロウの緑色色素がどのような物質であるのか研究されている例はない。本研究では、ニッポンクサカゲロウ成虫の体色色素の構造ならびにその生合成機構に関する知見を得て、その色素が着色料などへと応用できるか検証する。

Outline of Final Research Achievements

The green pigments contained in the body color of green lacewings, Crysoperla nipponensis, were investigated using MS, and biliverdin was identified as one of the green pigments. The sequences of the genes encoding the enzymes related in the biosynthesis of biliverdin were revealed, and the recombinant enzymes were overexpressed in E. coli to clarify the features of these enzymes. In addition, the mRNA levels were quantified using realtime PCR, and the suppression of the gene expression by the injection of the double strand RNAs. These results demonstrate that the green pigments contain not only biliverdin but also the other green pigment(s).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

世界中で緑色の体色を持つ昆虫は数多く認められるが、その緑色の生合成経路や役割は未解明の点も多い。本研究でクサカゲロウを用いて得られた成果は、他の緑色昆虫と比較することにより、緑色色素が昆虫の生理、生態にどのように影響をおよぼしているのかを解き明かすうえで役立つことから、学術的意義は高い。また、得られた色素は食品添加物、着色料や塗料などの応用が期待でき、社会的に研究成果を還元できる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] ニッポンクサカゲロウ緑色色素の精製と生合成酵素の検討2024

    • Author(s)
      阿部風音、山内聡、西脇寿
    • Organizer
      日本昆虫学会第84回大会・第68回日本応用動物昆虫学会合同大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Biosynthesis of the pigments constructing the body colour of green lacewing insects2024

    • Author(s)
      Shion Abe, Satoshi Yamauchi, Hisashi Nishiwaki
    • Organizer
      XXVII International Congress of Entomology
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ニッポンクサカゲロウ緑色色素の精製と生合成遺伝子の検討2023

    • Author(s)
      阿部風音、山内聡、西脇寿
    • Organizer
      日本農芸化学会 中四国・西日本支部 合同大会(中四国支部第66回講演会、西日本支部第347回講演会)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ニッポンクサカゲロウ緑色色素の精製と生合成遺伝子の検討2023

    • Author(s)
      阿部風音、山内聡、西脇寿
    • Organizer
      第37回農薬デザイン研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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