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2014 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

Research Project

Project/Area Number 25252059
Research InstitutionNational Institute of Agrobiological Sciences

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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大門 高明  独立行政法人農業生物資源研究所, その他部局等, 研究員 (70451846) [Withdrawn]
粥川 琢巳  独立行政法人農業生物資源研究所, その他部局等, 研究員 (70580463)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsゲノム編集 / 幼若ホルモン / 変態 / カイコ
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度は、以下の解析を行った。
1. "JHフリー"のカイコの解析: JHAMTとCYP15C1遺伝子のダブルミュータントカイコについて、表現型解析を完了させた。2. JH受容体ノックアウトカイコの解析: Met1, Met2シングルノックアウト、およびダブルノックアウトカイコの表現型解析を完了させた。3. カイコの遺伝的モザイク系統を利用してMet1のモザイク解析を行った。4. 以上の結果から、幼若ホルモンが機能しないカイコにおいても、基本的に蛹への変態は3齢になるまで起こらないことを実験的に証明することができた。5. "competence"獲得メカニズムの解析: 1, 2齢のカイコが蛹変態できない理由を明らかにするために、種々のノックアウトカイコにおける遺伝子発現解析を行った。その結果、蛹化の鍵遺伝子であるbroadが、JHが無い状態にも関わらず、若齢では発現の上昇が見られないことが判明した。さらに、broadのモザイク解析を行い、broadが真皮細胞の蛹化に必須であることを明らかにした。以上の結果から、カイコの若齢期においては、broadの誘導に必要な条件が満たされないために、蛹変態が起きないことが推定された。おそらく、カイコには蛹に変態するための能力を与える因子("competence factor")が存在し、その効果は3齢期以降でないと表れないものと考えられる。6. 幼虫・蛹化・成虫化のマスター遺伝子の解析:幼虫形質維持・蛹化・成虫化の鍵遺伝子としてそれぞれkr-h1, broad, E93が提案されている。ゲノム編集法を用いた解析により、カイコの真皮細胞においてもこれらの遺伝子は幼虫形質維持・蛹化・成虫化に必須であることを明らかにした。これらの遺伝子のモザイク個体は致死性が極めて高く、ノックアウト系統を得ることが困難であったが、適切な条件を見いだすことで、ノックアウト系統の樹立に成功した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Functional characterization of two paralogous JH receptors, methoprene-tolerant 1 and 2, in the silkworm, Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae)2015

    • Author(s)
      Kayukawa T, Shinoda T
    • Journal Title

      Applied Entomology and Zoology

      Volume: 50 Pages: 未定

    • DOI

      10.1007/s133355-015-0345-8

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Expressional and functional analysis of CYP15A1, a juvenile hormone epoxidase, in the red flour beetle Tribolium castaneum2015

    • Author(s)
      Minakuchi C, Ishii F, Washidu Y, Ichikawa A, Tanaka T, Miura K, Shinoda T
    • Journal Title

      Journal of Insect Physiology

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2015.04.008

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The silkworm glutathione S-transferase gene noppera-bo is required for ecdysteroid biosynthesis and larval development2015

    • Author(s)
      Enya S, Daimon T, Igarashi F, Kataoka H, Uchibori M, Sezutsu H, Shinoda T, Niwa R
    • Journal Title

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      Volume: 61 Pages: 未定

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2015.04.001

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Identification of two juvenile hormone inducible transcription factors from the silkworm, Bombyx mori2015

    • Author(s)
      Matsumoto H, Ueno C, Nakamura Y, Kinjoh T, Ito Y, Shimura S, Noda H, Imanishi S, Mita K, Fujiwara H, Hiruma K, Shinoda T, Kamimura M
    • Journal Title

      Journal of Insect Physiology

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2015.02.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 生合理的殺虫剤の標的としての幼若ホルモン関連分子2015

    • Author(s)
      篠田徹郎、大門高明、古田賢次郎、粥川琢己
    • Journal Title

      日本農薬学会誌

      Volume: 40 Pages: 58-67

    • DOI

      10.1584/jpestics.W14-37

  • [Journal Article] Identification of a novel strong and ubiquitous promoter/enhancer in the silkworm Bombyx mori2014

    • Author(s)
      Tsubota T, Uchino K, Suzuki T.K, Tanaka H, Kayukawa T, Shinoda T, Sezutsu H
    • Journal Title

      G3

      Volume: 4 Pages: 1347-1357

    • DOI

      10.1534/g3.114.011643/-/DC1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A role for Taiman in insect metamorphosis2014

    • Author(s)
      Lozano J, Kayukawa T, Shinoda T, Belles X
    • Journal Title

      PLoS Genetics

      Volume: 10 Pages: e1004769

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1004769

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] ゲノムとトランスクリプトーム情報を利用した新規害虫防除技術開発の展望2014

    • Author(s)
      神村学, 篠田徹郎
    • Journal Title

      JATAFFジャーナル

      Volume: 2 Pages: 10-14

  • [Presentation] PTTHノックアウトカイコにおけるエクジステロイド生合成能2015

    • Author(s)
      内堀美和, 大門高明, 粥川琢巳, 瀬筒秀樹, 篠田徹郎
    • Organizer
      第59回日本応用動物昆虫学会大会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
  • [Presentation] コクヌストモドキの胚発生における幼若ホルモンシグナリング関連因子の機能解析2015

    • Author(s)
      成瀬祥矢, 鷲津ゆみ子, 篠田徹郎, 三浦健, 田中利治, 水口智江可
    • Organizer
      第59回日本応用動物昆虫学会大会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
  • [Presentation] カイコの2種Methoprene tolerantパラログの機能解析2015

    • Author(s)
      粥川琢巳, 篠田徹郎
    • Organizer
      第59回日本応用動物昆虫学会大会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
  • [Presentation] 幼若ホルモンによるエクダイソン誘導性蛹化決定因子Broad-complexの抑制分子機構2015

    • Author(s)
      粥川琢巳, 長峯啓佑, 石川幸男, 西田義憲, 篠田徹郎
    • Organizer
      第59回日本応用動物昆虫学会大会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
  • [Presentation] カイコガにおける幼若ホルモン合成関連遺伝子の探索2015

    • Author(s)
      本間悠里, 三田和英, 中村有希, 並木俊樹, 野田博明, 篠田徹郎, 外川徹
    • Organizer
      第59回日本応用動物昆虫学会大会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-28
  • [Presentation] 1,4-ベンゾジオキサン環を有する幼若ホルモンアンタゴニストの合成探索2015

    • Author(s)
      山田直子, 粥川琢己, 前田慶, 篠田徹郎, 古田賢次郎
    • Organizer
      日本農薬学会第40回大会
    • Place of Presentation
      玉川大学
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [Presentation] カイコの強力なプロモーターの同定2014

    • Author(s)
      坪田拓也, 内野恵郎, 鈴木誉保, 田中博光, 粥川琢巳, 篠田徹郎, 瀬筒秀樹
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] PTTH is not essential for development, but regulates developmental timing in Bombyx mori2014

    • Author(s)
      Uchibori M, Daimon T, Sezutsu H, Shinoda T
    • Organizer
      10th International Conference on Juvenile Hormones
    • Place of Presentation
      文部科学省研究交流センター(つくば市)
    • Year and Date
      2014-06-09 – 2014-06-13
  • [Presentation] Importance of JH signaling arises with competence of larvae to metamorphose2014

    • Author(s)
      Smykal V, Daimon T, Kayukawa T, Takaki K, Shinoda T, Jindra M
    • Organizer
      10th International Conference on Juvenile Hormones
    • Place of Presentation
      文部科学省研究交流センター(つくば市)
    • Year and Date
      2014-06-09 – 2014-06-13
  • [Presentation] JH signalling molecules as targets for developing new IGRs2014

    • Author(s)
      Shinoda T, Kayukawa T, Furuta K, Daimon T
    • Organizer
      10th International Conference on Juvenile Hormones
    • Place of Presentation
      文部科学省研究交流センター(つくば市)
    • Year and Date
      2014-06-09 – 2014-06-13
  • [Presentation] Knockout studies on JH receptors and JH biosynthetic genes in the silkworm, Bombyx mori 12014

    • Author(s)
      Daimon T, Uchibori M, Nakao H, Sezutsu H, Shinoda T
    • Organizer
      10th International Conference on Juvenile Hormones
    • Place of Presentation
      文部科学省研究交流センター(つくば市)
    • Year and Date
      2014-06-09 – 2014-06-13
  • [Book] Handbook of Hormones2015

    • Author(s)
      Tetsuro Shinoda (Y Take, H Ando and K Tsutui eds.)
    • Total Pages
      未定
    • Publisher
      Elsevier
  • [Book] Target Genome Editing Using Site-Specific Nucleases2015

    • Author(s)
      Takaaki Daimon (T Yamomoto ed.)
    • Total Pages
      205
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2016-06-01  

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