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Bt毒素の殺虫スペクトルを自在に操り新素材をつくる

研究課題

研究課題/領域番号 13J08207
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関東京農工大学

研究代表者

田中 詩穂  東京農工大学, 大学院農学研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013 – 2014
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードABCトランスポーター / Bt毒素 / 二電極膜電位固定法 / 生物農薬 / Sf9細胞 / 分子生物学 / 電気生理学 / SPR解析
研究実績の概要

1. Bt毒素受容体ABCトランスポーターC2(ABCC2)は殺虫機構で最も重要な受容体である
Bt毒素の受容体は、ABCC2以外にも複数報告されている。そこで、ABCC2が毒素の改変技術に用いるのに最も適した受容体分子であるかを評価することにした。アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いた二電極膜電位固定法によりBt毒素が形成するイオンを通過させる小孔の形成効率を評価した。その結果、ABCC2発現卵母細胞は他の受容体分子を発現させた場合よりも小孔の形成効率が高いことが分かった。この結果は、ABCC2が本研究で行うBt毒素の殺虫スペクトル改変技術に使用するのに適した分子であることを意味する。
2. Bt毒素の標的昆虫への活性の有無は、ABCC2に対する結合親和性だけでは決まらない。
昨年度確立したSPRによる毒素の受容体に対する結合親和性の評価系を用いて、進化分子工学による改変型Bt毒素の選抜系が“Bt毒素のABCC2への結合親和性を向上できれば殺虫活性が向上した変異型毒素を獲得できる”の考えによって確立できるかを検討した。カイコガに対して殺虫活性が異なる複数の野生型Bt毒素を用意し、ABCC2の結合性状をSPR解析により評価した。その結果、Bt毒素への結合親和性の有無はとカイコガに対する活性に有無と相関関係があるようにみえた。一方で、Bt毒素の活性の高さは、SPR解析で評価できる結合親和性の違いだけでは、説明できない例もあることが分かった。これらの結果は、進化分子工学による変異型毒素の選抜において、結合親和性でのスクリーニングが有効であることを示す。それと同時に、真に活性の高い毒素を選抜するには、Bt毒素の作用機構のさらに別の過程(細胞膜への毒素の挿入)を評価するための第二の選抜系を考案し、それらを組み合わせて使用することでより高い効果が得られる可能性を示唆する。

現在までの達成度 (段落)

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない

今後の研究の推進方策

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The ABCC2 transporter in Bombyx mori larvae (BmABCC2) is a functional receptor for Cry toxins from Bacillus thuringiensis.2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Shiho ; Miyamoto, Kazuhisa ; Noda, Hiroaki ; Jurat-Fuentes, Juan ; Yoshizawa, Yasutaka ; Endo, Haruka ; Sato, Ryoichi
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: 280 号: 8 ページ: 1782-1794

    • DOI

      10.1111/febs.12200

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cry1A毒素のABC transporter C2を介した作用機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      田中詩穂, 飯塚亜美, 宮本和久, 野田博明, 菊田真吾, 佐藤令一
    • 学会等名
      第11回昆虫病理研究会シンポジウム
    • 発表場所
      富士Calm(山梨県・富士吉田市)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Pore formation helping ability and binding affinity of BmABCC2 and BtR175 against Cry1A toxins.2014

    • 著者名/発表者名
      Shiho Tanaka, Ami Iizuka, Kazuhisa Miyamoto, Hiroaki Noda, Shingo Kikuta, Ryoichi Sato
    • 学会等名
      International Congress on Invertebrate Pathology and Microbial Control & 47th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
    • 発表場所
      Mainz(Germany)
    • 年月日
      2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Identification of the molecules involved in the mode of action of Bacillus thuringiensis Cry toxins using Drosophila.2014

    • 著者名/発表者名
      Shiho Tanaka, Hidenobu Tsujimura, Fumiaki Obata
    • 学会等名
      The 11th Japanese Drosophila Research Conference (JDRC11)
    • 発表場所
      金沢歌劇座(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2014-06-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Cry毒素殺虫作用機構上で協調作用を示す2つの受容体の性状解析2014

    • 著者名/発表者名
      田中詩穂、宮本和久、野田博明、菊田真吾、佐藤令一
    • 学会等名
      平成26年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 発表場所
      日大湘南キャンパス(神奈川県藤沢市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] カイコガABCトランスポーターBmABCC2は殺虫性タンパク質Cry毒素とどのようにして相互作用するのか?2013

    • 著者名/発表者名
      田中詩穂, 宮本和久, 野田博明, 佐藤令一
    • 学会等名
      第8回トランスポーター研究会年会
    • 発表場所
      熊本大学薬学部(熊本県熊本市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tuat.ac.jp/~rsatolab/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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