2013 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子ノックアウト技術で拓く幼若ホルモン研究の新展開
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25252059
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | National Institute of Agrobiological Sciences |
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Principal Investigator |
篠田 徹郎 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫科学研究領域・昆虫成長制御研究ユニット, ユニット長 (10355620)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大門 高明 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫科学研究領域・昆虫成長制御研究ユニット, 主任研究員 (70451846)
粥川 琢巳 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫科学研究領域・昆虫成長制御研究ユニット, 任期付研究員 (70580463)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | カイコ / ノックアウト / TALEN / ゲノム編集 / 幼若ホルモン / 脱皮 / 変態 |
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| Research Abstract |
平成25年度は、JH生合成遺伝子JHAMTおよびJH受容体Met1, Met2遺伝子のノックアウトカイコの作出・系統樹立に成功し、着実に本課題を遂行することができた。
1. "JHフリー"のカイコの解析：カイコのJH生合成遺伝子JHAMTのノックアウトに成功し、JHAMTノックアウト系統を樹立した。JHAMT変異体では既存のCYP15C1変異体と同様に、早熟変態が起きることが判明した。また、JHAMTとCYP15C1のダブルミュータント系統も樹立し、"JHフリー"カイコを作出することができた。
2. JH受容体ノックアウトカイコの解析：カイコのJH受容体遺伝子Met1, Met2遺伝子のノックアウト系統の樹立に成功した。Met1, Met2シングルノックアウト系統について表現型解析を行った。また、Met1, Met2ダブルノックアウト系統も樹立した。
3. "competence"獲得メカニズムの解析：H25年度の結果から、(1) カイコの胚発生においてJHはほとんど役割を果たしておらず、JHまたはJH受容体が無くても胚子発生は正常に進むこと、(2) "JHフリー"のノックアウト系統、およびJH受容体ノックアウトカイコにおいても、1齢、2齢幼虫は蛹変態をしないことが判明した。このことは、カイコの若齢期においては、JH以外にも別の蛹変態を抑制する因子が存在する可能性、あるいは、competenceを付与する"competence factor"が存在し、その効果は3齢期以降でないと表れない可能性を示唆している。
4. TALENを用いたノックアウトカイコ作出法について、そのプロトコルを効率化することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成25年度のまず第一の目標としていた、JH生合成遺伝子JHAMTおよびJH受容体Met1, Met2遺伝子のノックアウトカイコの作出・系統樹立に成功した。得られたノックアウト系統の表現型解析も着実に遂行できている。本研究課題の遂行の過程で、TALENを用いたノックアウトカイコ作出法の高度化を図り、完全に実用レベルにのせることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度に作出したノックアウト系統を用いて、幼若ホルモンシグナリングの全容解明と、若齢期における幼若ホルモンの役割の解明について、引き続き本課題を遂行する。
平成26年度中には表現型解析を完了させ、できるだけ早いうちに投稿論文としてまとめたい。
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[Journal Article] Hormonal regulation and developmental role of Kruppel homolog 1, a repressor of metamorphosis, in the silkworm Bombyx mori2014
Author(s)
Kayukawa T, Murata M, Kobayashi I, Muramatsu D, Okada C, Uchino K, Sezutsu H, Kiuchi M, Tamura T, Hiruma K, Ishikawa Y, Shinoda T
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Journal Title
Developmental Biology
Volume: 388
Pages: 48-56
DOI
Peer Reviewed
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