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休眠ホルモン剤の創製による多化性蚕種の安定供給

研究課題

研究課題/領域番号 05556008
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 蚕糸・昆虫利用学
研究機関名古屋大学

研究代表者

山下 興亜  名古屋大学, 農学部, 教授 (50023411)

研究分担者 武田 禮二  塩野義製薬株式会社, 油日ラボラトリーズ, 研究員
古沢 寿治  京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (70127166)
佐藤 行洋  名古屋大学, アイソトープ総合センター, 助手 (60222022)
今井 邦雄  三重大学, 生物資源学部, 助教授 (80109313)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
1994年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1993年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
キーワード休眠ホルモン / 休眠ホルモン類縁体 / 休眠ホルモン遺伝子 / 遺伝子発現 / 神経分泌細胞 / 休眠卵 / カイコ / 修飾ペプチド / 構造活性相関 / 多化性系統
研究概要

カイコの休眠ホルモンは24個のアミノ酸からなるペプチドアミドである。本ホルモンをカイコの多化性系統の蛹に注射投与すると産下卵は休眠卵となり、休眠状態で卵を長期間にわたって保存することができる。より有効なホルモン類縁体の創製を目的に、約100種類のペプチドを化学的に合成し、それぞれについて休眠卵誘導活性を調査した。その結果、生物活性発現に必須な構造として、(1)C末端がアミド化されていること、及び(2)C末端にFGPRLのアミノ酸配列を有していることが明らかにされた。つまり休眠ホルモンアナログとしてはC末端のヘキサペプチドが有効であると結論され、さらにこの基本活性はN末端のペプチドによって強化されることが示された。
休眠ホルモンまたはその類縁体を大量の多化性カイコに一度に投与する方法としては散布による経皮投与法が有効である。このためのホルモン剤を開発するために、脂溶性の活性物質を探索した。カイコの雄成虫の頭部に有機溶媒に可溶な活性物質がみられた。活性物質を精製し、そのうち1種を単離した。本物質はペプチドであり、分子量約10Kであった。N末端の55個のアミノ酸配列を決定した結果、全アミノ酸数の70%がバリン、アラニン、プロリンであり、きわめて特異的な新規なペプチドであることが判明した。本ペプチドの休眠卵誘導活性は休眠ホルモンの1/100であったが、それ以外に本ペプチドは休眠ホルモンの分解を阻害する作用を有していた。
休眠ホルモン遺伝子の構造解析、発現実体さらに発現調節機構についての研究を進めた。その結果、本遺伝子は5個のイントロンを含む6個のエクソンで構成され、食道下神経節の12個の神経分泌細胞で発現しており、その発現は催青温度によって調節されていることが明らかになった。また合成休眠ホルモン及び類縁体を投与して得られた休眠卵は天然の休眠卵と同様にソルビトールやアラニンを蓄積し、正常な休眠卵であると判定された。これらの結果は合成休眠ホルモンが蚕卵の長期保存のための化学調整剤として有効であることを証明した。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] Ikeda,M. et al.: "Induction of embryonic diapause and stimulation of ovary trehalase activity in the silkworm, Bombyx mori, by synthetic diapause hormone." J. Insect Physiol.39. 889-895 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nachman,R.J. et al.: "Silkworm diapause induction activity of myotropic pyrokinin insect neuropeptides." Peptide. 14. 1043-1048 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato,Y. et al.: "Precursor polyprotein for multipele neuropeptides secreted from the suboesophageal ganglion of the silkworm Bombyx mori: Characterization of the cDNA encoding the diapause hormone precursor and identification ofadditional peptides." Proc. Natl. Acad. Sci.USA,. 90. 3251-3255 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Su,Z.-H. et al.: "Purification, cDNA colning and Northern blot analysis of trehalase of pupal midgut of the silkworm, Bombyx mori." Biochim. Biophys. Acta,. 1173. 217-224 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 古沢 寿治ら: "天蚕卵の休眠に伴うリン脂質構成脂肪酸の変化." 日蚕雑,. 63. 57-63 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furusawa et al.: "Low temperature-induced accumulation of alanine in the hemolymph of diapausing pre-larvae and its utilization during development of Antheraea yamamai." Int. J. Wild Silkmoth & Silk,. 1. 31-35 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito,H. et al.: "The core and complementary sequence responsible for biological activity of the diapause hormone of the silkworm, Bombyx mori." Peptide,. 15. 1173-1178 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato,Y. et al.: "Neurosecretory cells expressing the gene for common precursor for diapause hormone and pheromone biosynthesis-activating neuropeptide in the suboesophageal ganglion of the silkworm, Bombyx mori." Gen. Comp. Endocrinol.96. 27-36 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiomi,K. et al.: "Induction of non-diapause eggs by injection of anti-diapause hormone rabbit serum into the diapause type of the silkworm, Bombyx mori." J. Insect Physiol.40. 693-699 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Su,Z.-H. et al.: "Molecular characterization of ovary trehalase of the silkworm, Bombyx mori and its transcriptional activation by diapause hormone." Biochim. Biophys. Acta. 1218. 366-374 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita,O.: "Diapause hormone of the silkworm, Bomyx mori: chemical identification and gene expression." Sericologia. 33. 411-419 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xu,W.-H. et al.: "Stage-dependent and temperature-controlled expression of the gene encoding the precurosr protein of diapause hormone and pheromone biosynthesis activating neuropeptide in the silkworm, Bombyx mori." J. Biol. Chem.,. (in press).

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xu,W.H.et al: "Molecular characterization of the silkworm,Bombyx mori andits transcriptional activation by diapause hormone." Biochim.Biophys.Acta in press.

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山下 興亜(小林ら編): "『シルクのはなし』" 技報堂出版, 6 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山下 興亜(竹田ら編): "『昆虫の季節適応と休眠』" 文一総合出版, 10 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furusawa, T.et al.: "Changes in amino acid pools during embryonic development of the Japanese oak silkworm, Anthereae yamamai (Lepidoptera : Sturniidae)." Appl.Entomol.Zool.28. 234-237 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furusawa, T.et al.: "Stage-dependent limited degradation of vitellin and its localization in the Japanese oak silkworm, Anthereae yamamai, during embryonic development." Comp.Biochem.Physiol.104B. 787-794 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furusawa, T.et al.: "Double-stranded ribonuclease activity in the digestive juice and midgut homogenate of the silkworm, Bombyx mori." Comp.Biochem.Physiol.104B. 795-801 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furusawa, T.et al.: "Effect of imidazole compund, KK-42, on changes in trehalose content and trehalase activity in the silkland of the silkworm, Bombyx mori." Appl.Entomol.Zool.28. 169-176 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, Y.et al.: "Precursor polyprotein for multiple neuropeptides secreted from the suboesophageal ganglion of the silkworm Bombyx mori : characterization of the cDNA encoding the diapause hormone precursor and identification of additional peptides." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 3251-3255 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furusawa et al.: "Low temperature-induced accumulation of alanine in the hemolymph of diapausing pre-larvae and its utilization during development of Anthereae yamamai." Int.J.Wild Silkmoth&Silk. 1. 31-35 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito, H.et al.: "The core and complementary sequence responsible for biological activity of the diapause hormone of the silkworm, Bombyx mori." Peptide. 15. 1173-1178 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, Y.et al.: "Neurosecretory cells expressing the gene for common precursor for diapause hormone and pheromone biosythesis-activating neuropeptide in the suboesophageal ganglion of the silkworm, Bombyx mori." Gen.Comp.Endocrinol.96. 27-36 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiomi, K.et al.: "Induction of non-diapause eggs by injection of antidiapause hormone rabbit serum into the diapause type of the silkworm, Bombyx mori." J.Insect Physiol.40. 693-699 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Su, Z.-H.et al.: "Molecular characterization of ovary trehalase of the silkworm, Bombyx mori and its transcriptional activation by diapause hormone." Biochim.Biophys.Acta.1218. 366-374 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita, O.: "Diapause hormone of the silkworm, Bomyx mori : chemical identification and gene expression." Sericologia. 33. 411-419 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xu, W.-H.et al.: "Stage-dependent and temperature-controlled expression of the gene encoding the precurosr protein of diapause hormone and pheromone biosynthesis activating neuropeptide in the silkworm, Bombyx mori." J.Biol.Chem.(in press.).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xu, W.-H.et al.: "Molecular characterization of the gene encoding the precursor protein of diapause hormone and pheromone biosynthesis activating neuropeptide of the silkworm, Bombyx mori." Biochim.Biophys.Acta. (in press.).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 古沢寿治ら: "天蚕卵の休眠に伴うリン脂質構成脂肪酸の変化." 日蚕雑,. 63. 57-63 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Furusawa et al.: "Low temperature-induced accumulation of alanine in the hemolymph of diapausing pre-larvae and its utilization during development of Antheraca yamamai." Int.J.Wild Silkmoth & Silk,. 1. 31-35 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Saito,H.et al.: "The core and complementary sequence responsible for biological activity of the diapause hormone of the silkworm,Bombyx mori." Peptide,. 15. 1173-1178 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Sato,Y.et al.: "Neurosecretory cells expressing the gene for common precursor for diapause hormone and pheromone biosynthesis-activating neuropeptide in the suboesophageal ganglion of the silkworm,Bombyx mori." Gen.Comp.Endocrinol.96. 27-36 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Shiomi,K.et al.: "Induction of non-diapause eggs by injection of anti-diapause hormone rabbit serum into the diapause type of the silkworm,Bombyx mori." J.Insect Physiol.40. 693-699 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Su,Z.-H.et al.: "Molecular characterization of ovary trehalase of the silkworm,Bombyx mori and its transcriptional activation by diapause hormone." Biochim.Biophys.Acta. 1218. 366-374 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita,O.: "Diapause hormone of the silkworm,Bomyx mori.chemical identification and gene expression." Sericologia. 33. 411-419 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Xu,W.-H.et al.: "Stage-dependent and temperature-controlled expression of the gene encoding the precurosr protein of diapause hormone and pheromone biosynthesis activating neuropeptide in the silkworm,Bombyx mori." J.Biol.Chem.(in press.).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Xu,W.-H.et al.: "Molecular characterization of the gene encoding the precursor protein of diapause hormone and pheromone biosynthesis activating neuropeptide of the silkworm,Bombyx mori." Biochim.Biophys.Acta. (in press.).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda,M.et al.: "Induction of embryonic diapause and stimulation of ovary trehalase activity in the silkworm,Bombyx mori,by synthetic diapause hormone." J.Insect Physiol.39. 889-895 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nachman,R.J.et al.: "Silkworm diapause induction activity of myotropic pyrokinin insect neuropeptides." Peptide. 14. 1043-1048 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Sato,Y.et al.: "Precursor polyprotein for multipele neuropeptides secreted from the suboesophageal ganglion of the silkworm Bombyx mori:Characterization of the cDNA encoding the diapause hormone precursor and identification ofadditional peptides." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 3251-3255 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Su,Z.-H.,Sato,Y.,and Yamashita,O.: "Purification,cDNA cloning and Northern blot analysis of trehalase of pupal midgut of the silkworm,Bombyx mori." Biochim.Biophys.Acta. 1173. 217-224 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Saito,H.et al.: "The core and complementary sequence responsible for biological activity of the diapause hormone of the silkworm,Bombyx mori." Peptide. in press. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Shiomi,K.et al.: "Induction of non-diapause eggs by anti-diapause hormone rabbit serum injected into the diapause type of the silkworm,Bombyx mori." J.Insect Physiol. in press. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Su,Z.-H.et al.: "Molecular characterization of ovary trehalase of the silkworm,Bombyx mori and its transcriptional activation by diapause hormone." Biochim.Biophys.Acta. in press. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 山下興亜: "シルクのはなし(編者:小林勝利)(催眠薬で休眠:卵休眠とホルモンの正体)" 技報堂出版(東京), 179(58-63) (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 山下興亜: "昆虫の季節適応と休眠(編者:竹田真木生・田中誠二)(カイコの卵休眠と休眠ホルモン)" 文一総合出版(東京), 450(338-347) (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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