Elucidation of novel functions and industrial applications of Lepidoptera-specific kynureninase derived from horizontal gene transfer

• Project/Area Number: 25K02025
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39050:Insect science-related
• Research Institution: Gakushuin University
• Principal Investigator: 嶋田 透 学習院大学, 理学部, 教授 (20202111)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 李 允求 学習院大学, 理学部, 助教 (50847168)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2027: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2025: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
• Keywords: キヌレニナーゼ / キヌレニン経路 / チョウ目昆虫 / 3-ヒドロキシアントラニル酸 / 遺伝子水平転移

Outline of Research at the Start

キヌレニナーゼ（KYNU）は完全変態昆虫には通常存在しない酵素であるが、チョウ目では細菌の水平転移で獲得したと考えられるKYNU遺伝子が広く存在する。本研究ではカイコ、エリサンおよびサクサンにおいてKYNU遺伝子をノックアウトし、致死性の有無および形態・生化学的変化を明らかにする。KYNUの主たる産物は3-ヒドロキシアントラニル酸（3-HAA）であるので、チョウ目昆虫における3-HAAの代謝・輸送を解析し、生理機能および絹糸昆虫の繭色との関連を解明する。さらに、KYNU活性を阻害する化合物を探索し、チョウ目害虫の制御に利用できないか検討する。