ネムリユスリカ培養細胞を用いた多細胞生物における無代謝休眠の分子機構解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K18827
• Research Institution: Fukushima National College of Technology
• Principal Investigator: 十亀 陽一郎 福島工業高等専門学校, その他部局等, 特命助教 (60769850)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 昆虫細胞 / 無代謝休眠 / 遺伝子発現 / 遺伝子サイレンシング

Outline of Annual Research Achievements

ほとんどの生物は、カラカラに乾燥した状態で生存することは不可能であるが、ネムリユスリカに代表される一部の生物は、無代謝休眠状態になることにより乾燥に対する耐性を有する。本研究は、これら無代謝休眠を行う多細胞生物がどのようにして乾燥に対する耐性を獲得するかということを細胞レベルで探求することを目的としている。
本年度は、ネムリユスリカの培養細胞において、本研究に必要な実験系の樹立を行った。その結果、非常に強く発現する遺伝子の上流の配列をプロモーター配列として用いた発現ベクターを構築し、効率よく外来遺伝子をネムリユスリカ細胞で発現させることに成功した。また、本配列を最適化することにより、さらに効率よく外来遺伝子を発現させることができた。さらに、これらの遺伝子の発現をRNAiノックダウンによりサイレンシングする実験系も確立することに成功した。これらの成果は本研究の基盤となるものである。次年度からはこれらの技術を応用して本研究を遂行する。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の基盤となる実験系の樹立に成功した。おおむね順調に遂行できている。

Strategy for Future Research Activity

研究代表者が所属機関を移動したため、新しい所属先での実験環境の整備を行う必要がある。

Research Products

• [Journal Article] Current findings on the molecular mechanisms underlying anhydrobiosis in Polyprdilum vanderplanki (2017)
  • Author(s): Sogame Y, Kikawada T
  • Journal Title: Current Opinion in Insect Science Volume: 19 Pages: 16-21
  • DOI: 10.1016/j.coins.2016.10.0008
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Establishment of gene transfer and gene silencing methods in a desiccation-tolerant cell line, Pv11. (2017)
  • Author(s): Sogame Y, Okada J, Kikuta S, Miyata Y, Cornette R, Gusev O, Kikawada T
  • Journal Title: Extremophiles Volume: 21 Pages: 65-72
  • DOI: 10.1007/s00792-016-0880-4
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Morphogenetic and molecular analyses of cyst wall components in the ciliated protozoan Colpoda cucullus Nag-1. (2016)
  • Author(s): Funadani R＊, Sogame Y＊,(＊equal contributor) Kojima K, Takeshita T, Yamamoto K, Tsujizono T, Suizu F, Miyata S, Yagyu KI, Suzuki T, Arikawa M, Matsuoka T
  • Journal Title: FEMS microbiology letters Volume: 363 Pages: fnw203(1-8)
  • DOI: 10.1093/femsle/fnw203
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Genome Editing in a Cell Line of the Sleeping Chironomid by Using the CRISPR/Cas9 System (2016)
  • Author(s): Miyata Y, Sogame Y, Tokumoto S, Sakurai M, Kikawada T
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神奈川
  • Year and Date: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [Presentation] The sleeping chironomid as a model organism to investigate molecular mechanisms underlying anhydrobiosis (2016)
  • Author(s): Kikawada T, Miyata Y, Sogame Y, Cornrtte R, Gusev O
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神奈川
  • Year and Date: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [Presentation] 繊毛虫コルポーダ Colpoda cucullus における休眠シスト壁形成に関する研究 (2016)
  • Author(s): 舟谷 亮二, 十亀 陽一郎, 小嶋 克彦, 竹下 敏一, 山本 圭祐, 辻囿 智哉, 水津 太, 宮田 清司, 矢生 健一, 鈴木 知彦, 有川 幹彦, 松岡 達臣
  • Organizer: 第49回 日本原生生物学会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2016-10-08 – 2016-10-10
• [Presentation] Identification of a strong promoter in cultured cells of Polypedilum vanderplanki as a tool to reveal molecular background underlying anhydrobiosis (2016)
  • Author(s): Sogame Y, Okada J, Deviatiiarov R, Kikuta S,Cornette R, Gusev O, Kikawada T
  • Organizer: 25th International Congress of Entomology
  • Place of Presentation: アメリカ
  • Year and Date: 2016-09-25 – 2016-09-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The first edition of mutagenesis by CRISPR/Cas in the extreme desiccation tolerant cultured cell. (2016)
  • Author(s): Kikawada T, Miyata Y, Sogame Y, Furusawa T, Kikuta S, Cornette R, Gusev O
  • Organizer: 10th International Conference On Bioinformatics of Genome Regulation and Structure Systems Biology
  • Place of Presentation: ロシア
  • Year and Date: 2016-08-29 – 2016-09-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Functional analyses on the mechanism of induction of anhydrobiosis in the midge Polypedilum vanderplanki (2016)
  • Author(s): Cornette R, Iwata K-I, Kikuta S, Sogame Y, Okuda T, Kikawada T
  • Organizer: 10th International Conference On Bioinformatics of Genome Regulation and Structure Systems Biology
  • Place of Presentation: ロシア
  • Year and Date: 2016-08-29 – 2016-09-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of a powerful constitutive promoter in culture cells of Polypedilum vanderplanki. (2016)
  • Author(s): Sogame Y, Miyata Y, Deviatiiarov R, Kikuta S, Cornette R, Gusev O, Furusawa T, Kikawada T
  • Organizer: 10th International Conference On Bioinformatics of Genome Regulation and Structure Systems Biology
  • Place of Presentation: ロシア
  • Year and Date: 2016-08-29 – 2016-09-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Anhydro-preservation of exogenously-expressed desiccation-sensitive enzyme Luciferase using insect cells (2016)
  • Author(s): Kikuta S, Watanabe S, Gusev O, Sogame Y, Cornett R, Kikawada T
  • Organizer: 10th International Conference On Bioinformatics of Genome Regulation and Structure Systems Biology
  • Place of Presentation: ロシア
  • Year and Date: 2016-08-29 – 2016-09-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 乾燥状態のネムリユスリカ由来培養細胞は外来性酵素を保護する (2016)
  • Author(s): 渡辺俊介, 菊田 真吾, Oleg Gusev, 十亀陽一郎, 佐藤令一, Richard Cornette, 黄川田隆洋
  • Organizer: 第61回低温生物工学会大会
  • Place of Presentation: 埼玉
  • Year and Date: 2016-06-25 – 2016-06-26