2019 Fiscal Year Annual Research Report
Reverse genetics study on the molecular species and mutations involved in metabolic insecticide resistance of the dengue vector mosquito
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16K08767
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
冨田 隆史 国立感染症研究所, 昆虫医科学部, 主任研究官 (20180169)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
葛西 真治 国立感染症研究所, 昆虫医科学部, 部長 (80332360)
駒形 修 国立感染症研究所, 昆虫医科学部, 主任研究官 (20435712)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 殺虫剤抵抗性機構 / シトクロムP450 / ゲノム編集 / CRISPR/Cas9 / 遺伝子ノックアウト / ネッタイシマカ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ネッタイシマカは熱帯地域に広く分布するデング熱の媒介蚊である。成虫の防除に多用されているピレスロイド系殺虫剤に対する抵抗性の発達により，本種の防除が困難になっている。本種に対する殺虫剤の有効性を遺伝子の構造や発現に関わる変異に基づいて評価できるようにするため，本研究ではピレスロイドの代謝抵抗性をもたらしている生体分子を探索した。
ペルメトリンの高排泄性を指標としたQTL（量的形質遺伝子座）解析に基づき，ピレスロイド抵抗性のSPS系統に備わる代謝抵抗性の遺伝的要因を，５つのシトクロムP450（CYP）遺伝子を含む遺伝子クラスターが存在する染色体領域1q42にマッピングした。この遺伝子クラスターの中から殺虫剤感受性のSMK系統の蚊に比べてSPS蚊で転写レベルの最も高いCYP6BB2遺伝子を対象とし，ゲノム編集によりCYP6BB2遺伝子をノックアウト（KO）した。KO遺伝子のホモ接合体とヘテロ接合体は共に，野生型（非KO）遺伝子のホモ接合体に比べて有意に低いペルメトリン排泄性，並びに，有意に高いペルメトリン感受性を表したことから，CYP6BB2の過剰発現がペルメトリン代謝抵抗性に寄与することが明らかになった。
CYP6BB2と同じCYP遺伝子クラスター内にあるCYP6AA5は，SPS蚊では遺伝子の数が倍化していた。その内の一方のコピーであるCYP6AA5v1はコード配列がSMK蚊のCYP6AA5と共通でほぼ同じ発現レベルであったため，CYP6AA5v1に比べて９つの非同義置換があってSMKには存在しないもう一方のコピーにあたるCYP6AA5v2についてKO体を作出した。v2のKO体（v1は非KO）は野生型（v1とv2は共に非KO）に比べて有意なペルメトリン排泄性の低下は認められなかった。
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