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昆虫の液性及び細胞性生体防御におけるプロテアーゼカスケードの役割

研究課題

研究課題/領域番号 13143201
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関北海道大学

研究代表者

芦田 正明 (芦ノ田 正明)  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50012422)

研究分担者 早川 洋一  北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (50164926)
片桐 千仭  北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (90002245)
落合 正則  北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (10241382)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
51,100千円 (直接経費: 51,100千円)
2003年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
2002年度: 20,700千円 (直接経費: 20,700千円)
2001年度: 21,400千円 (直接経費: 21,400千円)
キーワード自然免疫 / 生体防御 / 異物認識 / プロテアーゼカスケード / Growth-blocking peptide / フェノール酸化酵素前駆体活性化系 / サイトカイン / リポホリン / フェノール酸化酵素 / リポフォリン / growth blocking peptide / プロテアーゼ カスケード / ペプチドグリカン / ペプチドグリカン認識タンパク / グラム陰性菌結合蛋白質 / プロテアーゼ / カスケード / 昆虫 / 生長阻害因子
研究概要

昆虫初のサイトカインとして鱗翅目昆虫から同定されたGrowth-Blocking Peptide (GBP)は血球の異物に対する被嚢形成を促進する細胞性免疫作用をもつ。GBPの血球活性化作用の調節機構や他の分類郡の昆虫における存在は明らかにするため、簡便な昆虫サイトカインアッセイ法を確立した。このアッセイ法を用い、双翅目昆虫ニクバエからGBP活性様ペプチドの単離に成功すると共に、その相同ペプチドをショウジョウバエと蚊のゲノムデーターベースから数種類同定した。また、鱗翅目昆虫アワヨトウ血清中にGBPと特異的に結合する分子量49kDaのタンパク質を発見し、このGBP結合タンパク質がGBP血球活性化作用の活性調節を担っていることを証明した。
また、昆虫液性防御系の要であるproPOカスケードの活性化機構の解明を目的として、新たな構成因子3種(BGRPII, GNBP, FactorS)をカイコ血液から単離精製し、それらの全一次構造を決定した。さらに、proPOカスケードの構成因子であるセリンプロテアーゼの活性型(BAEEase)がショウジョウバエのpro-Spatzleに作用してSpatzleを生成すること証明した。Spatzleは真菌とグラム陽性菌の感染により活性化される抗菌ペプチド産生系のToll経路の細胞外リガンドであることが明らかになっており、proPOカスケードが途中から分岐して抗菌ペプチド産生経路に繋がっていることを初めて示唆した。その後、この知見はショウジョウバエSpatzle-processing enzymeの同定に至り、昆虫の代表的な生体防御系である二つの系が共通の異物認識機構を使っていることを示した。

報告書

(4件)
  • 2005 研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (34件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (21件)

  • [雑誌論文] Role of aromatic residues in the structure and biological activity of the small cytokine, growth-blocking peptide2003

    • 著者名/発表者名
      Tada, M. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 278

      ページ: 10778-10783

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of a dopa decarboxylase cDNA and the induction of its expression by an insect cytokine, growth-blocking peptide in Pseuadaletia separata2003

    • 著者名/発表者名
      Naguchi, H. et al.
    • 雑誌名

      Insect Biochem. Bolec. Biol. 33

      ページ: 209-217

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Expression of polydnavirus genes in insect hemocyte and Sf9 culture cells2003

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K. et al.
    • 雑誌名

      J. Insect Physiol. 49

      ページ: 433-440

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The cause of mortality in insects under severs stress2003

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, H. et al.
    • 雑誌名

      Eur. J. Biolchem. 270

      ページ: 3469-3476

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Insect cytokine, growth-blocking peptide, triggers off a ter mination system of cellular immunity by inducing its binding protein2003

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, Y. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 278

      ページ: 38579-38585

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Role of aromatic residues in the structure and biological activity of the small cytokine, growth-blocking peptide.2003

    • 著者名/発表者名
      Tada, M.
    • 雑誌名

      J Biol. Chem. 278

      ページ: 10778-10783

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of a dopa decarboxylase cDNA and the induction of its expression by an insect cytokine, growth-blocking peptide in Pseuadaletia separata.2003

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, H.
    • 雑誌名

      Insect Biochem. Molec. Biol. 33

      ページ: 209-217

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Expression of polydnavirus genes in insect hemocyte and Sf9 culture cells.2003

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K.
    • 雑誌名

      J Insect P.hysiol. 49

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The cause of mortality in insects under severe stress.2003

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, H.
    • 雑誌名

      Eur. J. Biochem. 270

      ページ: 3469-3470

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Insect cytokine, growth-blocking peptide, triggers off a termination system of cellular immunity by inducing its binding protein.2003

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, Y.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 278

      ページ: 38579-38585

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Existence of phenol oxidase in the argasid tick Ornithodoros Moubata2002

    • 著者名/発表者名
      Kadota, K. et al.
    • 雑誌名

      Parasitol Res. 88

      ページ: 781-784

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Solution structure of paralytic peptide of silkworm, Bombyx mori2002

    • 著者名/発表者名
      Miura, K. et al.
    • 雑誌名

      Peptides 23

      ページ: 2111-2116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure and activity of insect cytokine GBP which stimulates the EGF receptor2002

    • 著者名/発表者名
      Aizawa, T. et al.
    • 雑誌名

      Mol. Cells 14

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Expression and purification of a small cytokine growth-blocking peptide from armyworm Pseudaletia separata by an optimised fermentation method using the methylotrophic yeast Pichia pastoris2002

    • 著者名/発表者名
      Koganesawa, N. et al.
    • 雑誌名

      Protein Expression and Purification 25

      ページ: 416-425

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detailed characterization of polydnavirus immunoevasive proteins in an endoparasitoid wasp2002

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K. et al.
    • 雑誌名

      Eur. J. Biochem. 269

      ページ: 2557-2566

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis in the course of polydnavirus replication in ovarian calyx cells of parasitoid wasp2002

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K. et al.
    • 雑誌名

      Appl. Entomol. Zool. 37

      ページ: 323-328

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Existence of phenol oxidase in the argasid tick Ornithodoros moubata.2002

    • 著者名/発表者名
      Kadota, K.
    • 雑誌名

      Parasitol Res. 88

      ページ: 781-784

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Solution structure of paralytic peptide of silkworm, Bombyx mori.2002

    • 著者名/発表者名
      Miura, K.
    • 雑誌名

      Peptides 23

      ページ: 2111-2116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure and activity of insect cytokine GBP which stimulates the EGF receptor.2002

    • 著者名/発表者名
      Aizawa, T.
    • 雑誌名

      Mol. Cells 14

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Expression and purification of a small cytokine growth-blocking peptide from armyworm Pseudaletia separata by an optimised fermentation method using the methylotrophic yeast Pichia pastoris.2002

    • 著者名/発表者名
      Koganesawa, N.
    • 雑誌名

      Protein Expres. Purif 25

      ページ: 416-425

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detailed characterization of polydnavirus immunoevasive proteins in an endoparasitoid wasp.2002

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K.
    • 雑誌名

      Eur. J. Biochem. 269

      ページ: 2557-2566

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis in the course of polydnavirus replication in ovarian calyx cells of parasitoid wasp.2002

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K.
    • 雑誌名

      Appl. Entomol. Zool. 37

      ページ: 323-328

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] N-terminal residues of plamatocyte spreading peptide posses s specific determinants required for biological activity2001

    • 著者名/発表者名
      Clark, K.D.et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 276

      ページ: 37431-37435

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure and activity of the insect cytokine growth-blocking peptide2001

    • 著者名/発表者名
      Aizawa, T. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 276

      ページ: 31813-31818

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Prominent immunogenicity of monosialosyl galactosylgloboside, carrying a stage-specific embryonic antigen-4 (SSEA-4) epitope in the ACHN human renal tubular cell line - a simple method for producing monoclonal antibodies against detergent incoluble microdomains/raft2001

    • 著者名/発表者名
      Katagiri, Y. et al.
    • 雑誌名

      Glycoconjugate J. 18

      ページ: 347-353

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transepithelially transported pro-phenoloxidase in the cuticle of the silkorm, Bombyx mori : identification of its methy onyl residues oxidized to methionine sulfoxides2001

    • 著者名/発表者名
      Asano, T. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 276

      ページ: 11113-11125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cuticular pro-phenoloxidase of the silkworm, Bombyx mori : purification and demonstration of its transport from hemolymph2001

    • 著者名/発表者名
      Asano, T. et al.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 276

      ページ: 11100-11112

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Alanine-scanning mutagenesis of plasmatocyte spreading peptide identifies critical residues for biological activity2001

    • 著者名/発表者名
      Clark, K.D.et al.
    • 雑誌名

      J. BNiol. Chem. 276

      ページ: 18491-18496

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] N-terminal residues of plasmatocyte spreading peptide possess specific determinants required for biological activity.2001

    • 著者名/発表者名
      Clark, K. D.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 276

      ページ: 37431-37435

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure and activity of the insect cytokine growth-blocking. peptide.2001

    • 著者名/発表者名
      Aizawa, T.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 276

      ページ: 31813-31818

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Prominent immunogenicity of monosialosyl galactosylgloboside, carrying a stage-specific embryonic antigen-4 (SSEA-4) epitope in the ACHN human renal tubular cell line-a simple method for producing monoclonal antibodies against detergent insoluble microdomains/raft.2001

    • 著者名/発表者名
      Katagiri, Y. U.
    • 雑誌名

      Glycoconjugate J. 18

      ページ: 347-353

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transepithelially transported pro-phenoloxidase in the cuticle of the silkworm, Bombyx mori : identification of its methyonyl residues oxidized to methionine sulfroddes.2001

    • 著者名/発表者名
      Asano, T.
    • 雑誌名

      J Biol. Chem. 276

      ページ: 11113-11125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cuticular pro-phenoloxidase of the silkworm, Bombyx mori : purification and demonstration of its transport from hemolymph.2001

    • 著者名/発表者名
      Asano, T.
    • 雑誌名

      J. BioL Chem. 276

      ページ: 11100-11112

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Alanine-scanning mutagenesis of plasmatocyte spreading peptide identifies critical residues for biological activity.2001

    • 著者名/発表者名
      Clark, K. D.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 276

      ページ: 18491-18496

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 昆虫から単離した新規生理活性ペプチド2003

    • 発明者名
      早川洋一
    • 権利者名
      同左
    • 出願年月日
      2003-05-23
    • 取得年月日
      2005-09-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 昆虫培養支持因子を調製する方法2002

    • 発明者名
      早川洋一
    • 権利者名
      同左
    • 産業財産権番号
      2002-104118
    • 出願年月日
      2002-04-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto, H.: "Cause of mortality in insects under severe stress"Eur.J.Biochem.. 270. 3469-3470 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Uryu, M.: "Enhanced expression of genes in the larval brains of Mamestra brassicae under short day length or by feeding or L-Dopa"Eur.J.Entomol.. 33. 245-250 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka, K.: "Expression of polydnavirus genes in insect hemocyte and Sf9 culture cells"J.Insect Physiol.. 49. 433-440 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Noguchi, H.: "Isolation and characterization of a dopa decarboxylase cDNA and the induction of its expression by an insect cyrokine, growth-blocking peptide in Pseuadaletia separata"Insect Biochem.and Mol.Biol.. 33. 209-217 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tada, M.: "Role of aromatic residues in the structure and biological activity of the small cytokine, growth-blocking peptide (GBP)"J.Biol.Chem.. 278. 10778-10783 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kogure, H.: "Effect of saccharides on the fibrinogen-fibrin conversion by thrombin"Trans.MRS-J. 28. 949-952 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto, Y.: "Insect cytokine, growth-blocking peptide, triggers off a termination system of cellular immunity by inducing its binding protein"J.Biol.Chem.. 278. 38579-38585 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi H.: "Direct observation of the crystallization of fat in a Drosophila fly body by small- and wide-angle X-ray scattering"J.Appl.Crystal.. 36. 545-548 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kodama M.: "Estimation of interlamellar water molecules in sphingomyelin bilayer systems as studied by DSC and X-ray diffraction."Thermochimica Acta. (in press). (2004)

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      2003 実績報告書
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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi, H. et al.: "Estimation of intrerlamellar water molecuoles in sphingomyelin bilayer systems as studied by DSC and X-ray diffraction"Thermochimica Acta. (in press). (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka, K. et al.: "Analysis in the course of polydnavirus replication in ovarian calyx cells of prasitoid wasps"Appl. Entomol. Zool.. 37. 323-328 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka, K. et al.: "Detailed characterization of polydnavirus immunoevasive proteins in an endoparasitoid wasp"Eur. J. Biochem.. 269. 2557-2566 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Murata, K. et al.: "Purification and characterization of biliverdin-binding vitellogenin from the hemolymph of the common cutworm, Spodoptera litura"Arch. Insect Biochem. Physiol.. 50. 97-106 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kadota, K. et al.: "Existence of phenoloxidase in the argasid tick, Ornithodoros moubata"Parasitol. Res.. 88. 781-784 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Asano, T., Ashida, M.: "Cuticular prophenoloxidase of the silkworm, Bombyx mori"J.Biol.Chem.. 276. 11100-11112 (2001)

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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