2017 Fiscal Year Annual Research Report
Systematical study for development of safety insect regulation system including Proteinaceous insecticide and insect resistant GMO
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15H02837
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 令一 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30235428)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊田 真吾 茨城大学, 農学部, 助教 (90718686)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Bacillus thuringiensis / Cry toxin / Insecticidal protein / directed evolution / panning / ABC transporter |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①カイコガの中腸円筒細胞上にあるCry１Aa殺虫性タンパク質の受容体としてはBmABCC2がBmABCC3より高い機能を発揮する。そこで、その理由が単純にCry１Aaとの結合親和性の差に由来するのか検討した。結果、Cry１Aaの結合親和性はBmABCC3に対してよりBmABCC2に対して高く、機能の高さは結合親和性の高さとパラレルであることが明らかになった。
②BmABCC2がCry１Aa殺虫性タンパク質に対してカドヘンリン様受容体よりも高い受容体機能を示す理由は、BmABCC2がもつ「開口機能」にあるとする仮説が提唱されている。そこで、この「開口機能」を失わせた変異体を作りその真偽を検討した。結果、予想に反して開口機能欠失変異体は受容体機能を保持しており、Cry１Aa殺虫性タンパク質の膜への侵入はBmABCC2の開口機能に依存しないことが明らかになった。
③BmABCC2の高い受容体機能は殺虫性タンパク質との高い結合力を介して発揮される。そこで、BmABCC2のCry１Aa殺虫性タンパク質との結合部位を解析し、更には受容体機能がより低いBmABCC3上のその部位と比較した。その結果、BmABCC2上のCry１Aa殺虫性タンパク質結合部位はループ部位であり、特にループ1部位が、BmABCC2がBmABCC3より高い受容体機能を発揮する原因になっていることが示された。
④活性の改善と活性の創生を可能にする進化分子工学のモデル構築をめざし、BmABCC2に結合性を増した変異体を選抜するためのパニング系の確立を、過去にカドヘンリン様受容体で成功した「96穴プレート法」で試みた。しかし、選抜能力が十分に発揮される96穴プレートは作れず、96穴プレートにより多量のBmABCC2を結合させる必要があることが明らかになった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
