2023 Fiscal Year Annual Research Report
Frontier research of insect control based on the elucidation of nicotinic acetylcholine receptor dynamism
| Project/Area Number |
21H04718
|
|---|
| Research Institution | Kindai University |
|---|
Principal Investigator |
松田 一彦 近畿大学, 農学部, 教授 (00199796)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丹羽 隆介 筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 教授 (60507945)
加藤 直樹 摂南大学, 農学部, 教授 (90442946)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
|
| Keywords | ニコチン性アセチルコリン受容体 / 機能的発現 / 膜電位固定法 / ネオニコチノイド / 微生物二次代謝物質 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、昆虫および関連無脊椎動物のニコチン性アセチルコリン受容体が（nAChR）、どのタイミングで、どの場所で、どのようなサブユニットの組み合わせで発現するのか詳細に明らかにする。特にショウジョウバエのように、数々の遺伝学的解析手法が整っている昆虫を使用する場合には、遺伝子破壊、RNAi等の技術の他、遺伝子発現の局在を解明するための緑色蛍光タンパク質（GFP）遺伝子をUAS配列の下流に連携した配列をもつ系統などを活用する。そして、このようなツールを用いて特性解析したnAChRに対するネオニコチノイドおよび天然物質の作用機構を解明するのが目的である。
ショウジョウバエのnAChRのうち、Dα1、Dα2、Dα3、Dβ1およびDβ2サブユニットの組み合わせで構築される全12nAChRについて3種のネオニコチノイドのアゴニスト活性をもとめ、活性を支配するサブユニットの効果を多変量解析により明らかにした。またDα1、Dα2およびDα3サブユニットの遺伝子の発現を神経細胞特異的に駆動するRNAiにより抑制することにより生じる、ショウジョウバエのネオニコチノイド感受性の変化を解明した。一方、セイヨウミツバチの神経系で発現する全nAChRサブユニットの遺伝子発現を組織別に解析するとともに、それぞれのサブユニットとnAChRの機能的発現を支援する補助因子の共発現の有無を網羅的に解析した。
一方、糸状菌が生産する殺線虫物質パラヘルクアミドAが線虫Caenorhabditis elegansのN型nAChRよりもL型nAChRに対して高選択的に作用する原因について調べ、本選択性にloop C、loop Eおよびloop Fのアミノ酸が関与することも解明した。さらに、ヤドクガエルの毒ヒストリオニコトキシンの過飽和体pHTXの絶対配置とnAChR阻害活性の関係についてもはじめて明らかにした。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Remarks |
殺線虫活性もつ糸状菌産物パラヘルクアミドAの作用機構を先駆けて解明した。本成果は近畿大学アグリ技術革新研究所のwebsiteにトピックスとして掲載された。また、本論文で発表した図の一部はMolecular Pharmacologyの表紙を飾り、第一著者の小泉航はhighlighted trainee authorとして本誌のwebsiteに顔写真入りで掲載された。
|
