害虫制御を目指したホルモンによる昆虫機能発現機構の包括的解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14656022
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 松本 正吾 独立行政法人理化学研究所, 分子昆虫学研究室, 主任研究員 (60134516)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大西 敦 独立行政法人理化学研究所, 分子昆虫学研究室, 基礎科学特別研究員 (50342762) ; 本 賢一 独立行政法人理化学研究所, 分子昆虫学研究室, 基礎科学特別研究員 (90333335) ; 鈴木 雅京 独立行政法人理化学研究所, 分子昆虫学研究室, 研究員 (30360572) ; 永峰 俊弘 独立行政法人理化学研究所, 分子昆虫学研究室, 先任研究員 (90237553)
• Keywords: 昆虫機能発現 / フェロモン腺 / 平均化ライブラリー / カイコ / ペプチドホルモン / ジーンターゲッティング

Research Abstract

昨年度に引き続き、神経ホルモンPBANにより制御されるカイコガ性フェロモン産生系をモデルとして、ホルモンによる昆虫機能発現の分子機構解析を試みた。すなわち、カイコ純系系統p50フェロモン腺の平均化cDNAライブラリーなどから浮き彫りにしたフェロモン腺特異的遺伝子の解析を行い、'フェロモン成分の種特異性を規定するキー酵素である不飽和化酵素(Ds1)およびアシル基還元酵素(pgFAR)の性質(基質特異性など)をまず明らかにした。次いで、これらのフェロモン生合成酵素遺伝子の異種生物での発現を試み、カイコガ性フェロモン(ボンビコール)を自ら産生する酵母の形質転換体の作製に成功した。これらの手法は植物などの異種生物にフェロモン生合成酵素遺伝子を導入・発現し、これをフィールドに用いることで標的ガ類の配偶行動を撹乱するという、新たな選択性の高い安定した害虫制御技術の開発に道を拓くものである。
一方、機能発現に関わる昆虫遺伝子の機能を包括的に解析するツールとして、カイコでのジーンターゲッティング法の開発に向けた方法論の確立を試み、本年度は、Golicら(2000)によって開発された相同組み換えによるジーンターゲティング法を考慮し、カイコへの適用を開始した。現在、この手法の実施に必要なFLP部位特異的リコンビナーゼとI-SceIエンドヌクレアーゼ遺伝子を導入したトランスジェニックカイコの作成と、標的配列に相同なDNAから成るドナーコンストラクトの構築を進めているが、この最新の形質転換技術をカイコでの系に応用することはノックアウトカイコの作製を可能とするものである。

Research Products

• [Publications] Ken'ichi Moto: "Pheromone gland-specific fatty-acyl reductase of the silkmoth, Bombyx mori"Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 100. 9156-9161 (2003)
• [Publications] Toshihiro Nagamine: "Functional characterization of bacterial signal peptide ompA in a bacurovirus-mediated expression system"Cell Struct.Function. 28. 131-142 (2003)
• [Publications] Norihiro Yokoyama: "Ultrastructural studies on the pheromone-producing cells in the silkmoth, Bombyx mori : formation of cytoplasmic lipid droplets before adult eclosion"Acta Biologica. 54. 299-311 (2003)