The development of the spider silk

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18380041
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied entomology
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: NAKAGAKI Masao Shinshu University, 繊維学部, 教授 (70135169)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Keywords: バイオテクノロジー / 昆虫 / 蜘蛛 / 新素材 / 繊維

Research Abstract

遺伝子組換え技術を用いて、各種の蜘蛛糸をカイコにおいて効率よく大量生産させるために、RNAi法を利用して、カイコ本来のフィブロイン遺伝子をノックダウンする方法を試したが、蜘蛛糸含量を高める効果が認められなかった。フィブロインを生産しない変異系統のカイコに遺伝子操作を行い、蜘蛛糸遺伝子を導入した。蜘蛛糸含量を高める効果があるかどうかを検討中である。
日本に生息するいくつかの蜘蛛について、その糸の力学的性状を調査するとともに糸遺伝子のcDNAライブラリーを作成した。そのcDNAライブラリー中に、蜘蛛糸の遺伝子配列をいくつか同定した。

Research Products

• [Journal Article] Sequence structure and expression pattern of a novel anionic defensin-like gene from silkworm (Bombyx mori) (2009)
  • Author(s): Hongxiu Wen, Xiqian Lan, Tingcai Cheng, Ningjia He, Kunihiro Shiomi, Zenta Kajiura ,Zeyang Zhou, Qingyou Xia, Zhonghuai Xiang, Masao Nakagaki
  • Journal Title: Mol Biol Rep 36(4) Pages: 711-716
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ジョロウグモ(Nephila clavata)牽引糸タンパク質MaSp1遺伝子のcDNAクローニングおよびカイコフィブロイン遺伝子との配列解析) 2002783GC002 蚕糸・昆虫バイオテック (2008)
  • Author(s): 張袁松, 清水一彦, 塩見邦博, 梶浦善太, 中垣雅雄
  • Journal Title: 77(1) Pages: 39-46
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of EGFP-spider dragline silk fusion protein in BmN cells and larvae of silkworm showed the solubility is primary limit for dragline proteins yield (2008)
  • Author(s): Yuansong Zhang, Junhua Hu, Yungen Miao, Aichun Zhao, Tianfu Zhao, Dayang Wu ,Liefeng Liang, Ayumi Miikura, Kunihiro Shiomi, Zenta Kajiura, Masao Nakagaki
  • Journal Title: Mol Biol Rep 35(3) Pages: 329-335
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Pitx homeobox gene in Bombyx mori : Regulation of DH-PBAN neuropeptide hormone gene expression (2007)
  • Author(s): Shiomi K, Fujiwara Y, Yasukochi Y, Kajiura Z, Nakagaki M, Yaginuma T
  • Journal Title: Mol Cell Neurosci 34(2) Pages: 209-218
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cloning and expression of manganese superoxide dismutase of the silkworm, Bombyx mori by Bac-to-Bac/BmNPV Baculovirus expression system (2006)
  • Author(s): Yue W, Miao Y, Li X, Wu X, Zhao A, Nakagaki M
  • Journal Title: Appl Microbiol Biotechnol 73(1) Pages: 181-186
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Silkworm, Bombyx mori larvae expressed the spider silk protein through a novel Bac-to-Bac/BmNPV baculovirus (2006)
  • Author(s): Miao Y, Zhao A, Zhang Y, Nakagaki K, Meng Y, Zhao T and Nakagaki M
  • Journal Title: J.Appl. Entomol 130(5) Pages: 297-301
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vitellogenin gene organization of Antheraea yamamai and promoter activity analysis (2006)
  • Author(s): Meng Y, Liu C, Zhao A, Shiomi K, Nakagaki M, Kajiura Z
  • Journal Title: Int. J. Wild Silkmoth & Silk 11 Pages: 29-40
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic variations in the vitellogenin of Japanese populations of the wild silkworm Bombyx mandarina (2006)
  • Author(s): Meng Y, Liu C, Shiomi K, Nakagaki M, Banno Y, Kajiura Z
  • Journal Title: J.Insect Biotechnol. Sericol 75 Pages: 127-134
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel molecular and mechanical properties of egg case silk from wasp spider, Argiope bruennichi (2006)
  • Author(s): Zhao AC, Zhao TF, Nakagaki K, Zhang YS, Sima YH, Miao YG, Shiomi K, Kajiura Z, Nagata Y, Takadera M, Nakagaki M
  • Journal Title: Biochemistry 45(10) Pages: 3348-3356
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Unique molecular architecture of egg case silk protein in a spider, Nephila clavata (2006)
  • Author(s): Zhao A, Zhao T, Sima Y, Zhang Y, Nakagaki K, Miao Y, Shiomi K, Kajiura Z, Nagata Y, Nakagaki M
  • Journal Title: J.Biochem.(Tokyo) 138(5) Pages: 593-604
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of spider flagelliform silk protein in Bombyx mori cell line by a novel Bac-to-Bac/BmNPV baculovirus expression system (2006)
  • Author(s): Miao Y, Zhang Y, Nakagaki K, Zhao T, Zhao A, Meng Y, Nakagaki M, Park EY, Maenaka K
  • Journal Title: Appl Microbiol Biotechnol 71(2) Pages: 192-199
  • Peer Reviewed
• [Presentation] O-ホスホ-L-セリンがカイコガBombyx moriの成長に与える影響 (2009)
  • Author(s): 長谷川雄一郎, 奥村稔, 東條未樹, 中垣雅雄, 長田洋子
  • Organizer: 第79回日本蚕糸学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20090300
• [Presentation] カイコガ Bombyx moriにおけるD-セリンレベルの成長に伴う変化 (2009)
  • Author(s): 奥村稔, 長谷川雄一郎, 東條未樹, 中垣雅雄, 長田洋子
  • Organizer: 第79回日本蚕糸学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20090300
• [Presentation] ヒゲナガカワトビケラ絹糸腺からのセリンリッチのタンパク質について (2008)
  • Author(s): 春原萌, 王玉軍, 佐内和美, 中垣雅雄
  • Organizer: 日本蚕糸学会中部支部第64回・東海支部第60回合同研究発表会
  • Place of Presentation: 上田市
  • Year and Date: 20081100
• [Presentation] ヒゲナガカワトビケラの二つのユニークなシルク様タンパク質の配列 (2008)
  • Author(s): 佐内和美, 王玉軍, 春原萌, 中垣雅雄
  • Organizer: 日本蚕糸学会中部支部第64回・東海支部第60回合同研究発表会
  • Place of Presentation: 上田市
  • Year and Date: 20081100
• [Presentation] ヒゲナガカワトビケラ由来糸ファイブロインH鎖のタンパク質について (2008)
  • Author(s): 王玉軍, 佐内和美, 春原萌, 中垣雅雄
  • Organizer: 日本蚕糸学会中部支部第64回・東海支部第60回合同研究発表会
  • Place of Presentation: 上田市
  • Year and Date: 20081100
• [Presentation] Production of silkworm defensinA in Escherichia coli by soluble fusion expression (2008)
  • Author(s): Wen Hongxiu, Lan Xiqian, Shiomi Kunihiro, Kajiura Zenta, Nakagaki Masao
  • Organizer: 日本蚕糸学会中部支部第64回・東海支部第60回合同研究発表会
  • Place of Presentation: 上田市
  • Year and Date: 20081100
• [Presentation] THE PROTEIN OF AN AQUATIC TEXTILE FIBRE¬(TRICHOPTERA : Stenopsychidae marmorata)ポスター発表 (2008)
  • Author(s): 王玉軍, 佐内和美, 春原萌, 中垣雅雄
  • Organizer: 先端ファイバー材料及び加工技術国際会議
  • Place of Presentation: 中国、杭州
  • Year and Date: 20081000
• [Presentation] クワコカロテノイド結合タンパク質遺伝子の解析 (2008)
  • Author(s): 中島健陽・作道隆・藤本浩文・高田直子・中垣雅雄・嶋田透・土田耕三
  • Organizer: 日本蚕糸学会第78回大会
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 20080300
• [Presentation] Analysis of an Anionic Defensin-Like Gene from Silkworm ポスター発表 (2007)
  • Author(s): Wen Hongxiu, Lan Xiqian, Shiomi Kunihiro, Kajiura Zenta, Nakagaki Masao
  • Organizer: The 4th International Conference on Advanced Fiber/Textile Materials 2007 in Ueda
  • Place of Presentation: 長野県上田市
  • Year and Date: 20071200
• [Presentation] Study on expression of spider silk in silkworm (Bombyx mori), ポスター発表 (2007)
  • Author(s): Wen Hongxiu, Lan xiqian, Zhao Tianfu, Zhang Yuansong, Wang Yujun, Shiomi Kunihiro, Kajiura Zenta, Nakagaki Masao
  • Organizer: The 4th International Conference on Advanced Fiber/Textile Materials 2007 in Ueda
  • Place of Presentation: 長野県上田市
  • Year and Date: 20071200
• [Presentation] 水中繊維化するヒゲナガカワトビケラのシルク蛋白質について (2007)
  • Author(s): 王玉軍, 佐内和美, 塩見邦博・梶浦善太・中垣雅雄
  • Organizer: 日本蚕糸学会中部支部第63回・東海支部第59回合同研究発表会
  • Place of Presentation: 岡谷市
  • Year and Date: 20071100
• [Presentation] Gene Properties and Transcriptional Profiles of a Defensin-Like Gene from Silkworm (2007)
  • Author(s): Wen Hongxiu, Lan Xiqian, Shiomi Kunihiro, Kajiura Zenta, Nakagaki Masao
  • Organizer: 日本蚕糸学会中部支部第63回・東海支部第59回合同研究発表会
  • Place of Presentation: 岡谷市
  • Year and Date: 20071100
• [Presentation] クワコのカロチノイド結合タンパク質遺伝子について (2006)
  • Author(s): 中島健陽、作道隆、藤本浩文、高田直子、前川秀彰、中垣雅雄、土田耕三
  • Organizer: 日本分子生物学会2006フォーラム冬
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20061200
• [Presentation] 温度処理を利用した放射線によるDNA損傷検出法の開発 (2006)
  • Author(s): 及川美代子、斎藤公明、藤本浩文、屠振力、渡辺立子、山内恵美子、土田耕三、中垣雅雄、高田直子、前川秀彰
  • Organizer: 日本分子生物学会2006フォーラム冬
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20061200
• [Presentation] リアルタイムPCR法を利用した新たな切断誘発確定法の提唱 (2006)
  • Author(s): 及川美代子、斎藤公明、藤本浩文、屠振力、渡辺立子、山内恵美子、土田耕三、中垣雅雄、高田直子、前川秀彰
  • Organizer: 日本放射線影響学会第49回大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 20060800
• [Presentation] リアルタイムPCR法を利用した新たな切断誘発確定法の提唱 (2006)
  • Author(s): 前川秀彰、及川美代子、斎藤公明、藤本浩文、屠振力、渡辺立子、山内恵美子、土田耕三、中垣雅雄、高田直子
  • Organizer: 第49回日本放射線影響学会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 20060000
• [Remarks] 中垣雅雄 : クモが出す糸の成分を蚕に組み入れ, 強度や伸縮性に優れた「スパイダーシルク」を開発. BRAINテクノニュース, 第128号. 2008年7月, 査読無
• [Remarks] 中垣雅雄 : 「夢のシルク『スパイダーシルク』について」, 京都府織物・機械金属振興センター『織物ジョイント・フォーラム』講演会, 2008年3月, 京都府京丹後市
• [Remarks] 中垣雅雄 : 「お蚕にクモの糸を吐かせる」,放送大学講演会, 2009年2月, 長野市
• [Remarks] 中垣雅雄 : 「クモの糸からできるもの-繊維は今」, 塩尻公民館講演会(『塩尻時報』とその時代V),2009年2月,上田市