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オーガニックな殺虫システム「タンパク質殺虫剤」と「耐虫性組換え食品」の体系的展開

研究課題

研究課題/領域番号 15H02837
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境負荷低減
研究機関東京農工大学

研究代表者

佐藤 令一  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30235428)

研究分担者 菊田 真吾  茨城大学, 農学部, 助教 (90718686)
天竺桂 弘子  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (80434190)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードBacillus thringiensis / Cry toxin / directed evolution / insecticide / 進化分子工学 / 殺虫性タンパク質 / 殺虫剤 / Bacillus thuringiensis / Insecticidal protein / panning / ABC transporter / 蛋白質 / ABCトランスポーター / BT殺虫性タンパク質 / 害虫防除 / Cry毒素 / ファージディスプレイ / オーガニック殺虫剤 / Bt / 環境負荷低減 / 組替え食品 / タンパク質殺虫剤 / BT
研究成果の概要

Cry毒素類がABCトランスポーター分子群を広く利用しており、ABC transporterにはカドヘリン様タンパク質に比較して数千倍も高いCry毒素を助ける力があることが分かったので、「BT菌殺虫性タンパク質をABC transporterを対象にして進化させる技術を確立したなら自在に安全な殺虫剤が作れる」の発想の妥当性はさらに高まり、ABC transporterを対象とした様々なCry毒素の人工的進化モデル作りが具体的に提案できる状況になった。また、Cry毒素の進化のための変異体ライブラリー作りに必要な変異導入部位の情報が手に入り、進化分子工学の技術基盤が一層固まった。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] The intracellular region of silkworm cadherin-like protein is not necessary to mediate the toxicity of Bacillus thuringiensis Cry1Aa and Cry1Ab toxins2018

    • 著者名/発表者名
      Endo Haruka、Adegawa Satomi、Kikuta Shingo、Sato Ryoichi
    • 雑誌名

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 94 ページ: 36-41

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2018.01.005

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cry toxin specificities of insect ABCC transporters closely related to lepidopteran ABCC2 transporters2017

    • 著者名/発表者名
      Endo, H., Tanaka, S., Imamura, K., Adegawa, S., Kikuta, S. & Sato, R.
    • 雑誌名

      Peptides

      巻: 印刷中 ページ: 86-92

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2017.04.003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bombyx mori ABC transporter C2 structures responsible for the receptor function of Bacillus thuringiensis Cry1Aa toxin2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Shiho、Endo Haruka、Adegawa Satomi、Iizuka Ami、Imamura Kazuhiro、Kikuta Shingo、Sato Ryoichi
    • 雑誌名

      Insect biochemistry and molecular biology

      巻: 91 ページ: 44-54

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2017.11.002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water influx via aquaporin directly determines necrotic cell death induced by the Bacillus thuringiensis Cry toxin.2017

    • 著者名/発表者名
      Endo H, Azuma M, Adegawa S, Kikuta S, Sato R
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 591 号: 1 ページ: 56-64

    • DOI

      10.1002/1873-3468.12506

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Functional characterization of Bacillus thuringiensis Cry toxin receptors explains resistance in insects.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S, Endo H, Adegawa S, Kikuta S, Sato R.
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: 283 号: 24 ページ: 4474-4490

    • DOI

      10.1111/febs.13952

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Single amino acid insertions in extracellular loop 2 of Bombyx mori ABCC2 disrupt its receptor function for Bacillus thuringiensis Cry1Ab and Cry1Ac but not Cry1Aa toxins2016

    • 著者名/発表者名
      Shiho Tanaka, Kazuhisa Miyamoto, Hiroaki Noda, Haruka Endo, Shingo Kikuta, and Ryoichi Sato
    • 雑誌名

      Peptides

      巻: 78 ページ: 99-108

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2016.01.006

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Cry毒素上の受容体ABCトランスポーターC2との結合に重要なアミノ酸残基の推測2018

    • 著者名/発表者名
      阿出川さとみ・山口奈緒美・佐藤令一
    • 学会等名
      平成30年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The intracellular region of the Bombyx mori cadherin-like protein is not necessary to mediate cytotoxicity of Cry1A toxins2017

    • 著者名/発表者名
      Haruka Endo, Satomi Adegawa, Ryoichi Sato
    • 学会等名
      International Congress on Invertebrate Pathology and Microbial Control and the 50th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structures of Bombyx mori ABCC transporters responsible for mediating Cry1A toxin intoxication2017

    • 著者名/発表者名
      Haruka Endo, Shiho Tanaka, Ryoichi Sato
    • 学会等名
      International Congress on Invertebrate Pathology and Microbial Control and the 50th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数受容体と結合し毒素活性を左右するCry毒素上の領域解析2016

    • 著者名/発表者名
      阿出川さとみ・佐藤令一
    • 学会等名
      第12回昆虫病理研究会シンポジウム
    • 発表場所
      モンタナリゾート(宮城県岩沼市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Bacillus thuringiensisCry1CaおよびCry1Da毒素のカイコガ幼虫における受容体の探索2016

    • 著者名/発表者名
      畔栁ひとみ・遠藤悠・佐藤令一
    • 学会等名
      第12回昆虫病理研究会シンポジウム
    • 発表場所
      モンタナリゾート(宮城県岩沼市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ABCトランスポーターとアクアポリンから見えてきたCry毒素の作用機構2016

    • 著者名/発表者名
      遠藤 悠
    • 学会等名
      第12回昆虫病理研究会シンポジウム
    • 発表場所
      モンタナリゾート(宮城県岩沼市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The limited role of Bombyx mori ABCC3 as a Cry toxin receptor in comparison to ABCC2.2016

    • 著者名/発表者名
      Haruka Endo, Fumika Ichino, Satomi Adegawa, Hiroko Tabunoki, Ryoichi Sato.
    • 学会等名
      International Congress on Invertebrate Pathology and Microbial Control and the 49th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology.
    • 発表場所
      Tours, France
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aquaporins contribute to water influx into Sf9 cells intoxicated by Bacillus thuringiensis Cry toxin.2016

    • 著者名/発表者名
      Haruka Endo, Masaaki Azuma, Ryoichi Sato
    • 学会等名
      International Congress on Invertebrate Pathology and Microbial Control and the 49th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology.
    • 発表場所
      Tours, France
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-binding ability to functional receptors and BmABCC2 dependent cytotoxicity-relevant property of the domain II loop region of Cry1Aa.2016

    • 著者名/発表者名
      Satomi Adegawa, Shingo Kikuta, Ryoichi Sato
    • 学会等名
      International Congress on Invertebrate Pathology and Microbial Control and the 49th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology.
    • 発表場所
      Tours, France
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カイコガABCトランスポーターC2とC3のCry毒素受容体機能における比較解析2016

    • 著者名/発表者名
      遠藤悠・田中 詩穂・市野史佳・天竺桂弘子・佐藤令一
    • 学会等名
      平成28年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集技術によるCry毒素抵抗性カイコの作出2016

    • 著者名/発表者名
      渡部賢司・和田早苗・高須洋子・飯塚哲也・佐藤令一・宮本和久
    • 学会等名
      平成28年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Bacillus thuringiensis Cry1Ca およびCry1Da 毒素のカイコガ幼虫における受容体の探索2016

    • 著者名/発表者名
      畔栁ひとみ・佐藤令一
    • 学会等名
      第2回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮大学(栃木県宇都宮市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Cry毒素の活性向上を目的とするABCC2を標的とした進化分子工学.2015

    • 著者名/発表者名
      今村一博・中嶋夏子・遠藤悠・佐藤令一
    • 学会等名
      平成27年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学農学部(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cry1Aa domain II loop2, 3はBmABCC2との結合やそれを介した細胞障害活性に影響を与える領域である.2015

    • 著者名/発表者名
      阿出川さとみ・菊田真吾・佐藤令一
    • 学会等名
      平成27年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学農学部(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 標的昆虫のABCトランスポーターを介して作用するCry毒素の解析.2015

    • 著者名/発表者名
      遠藤悠・佐藤令一
    • 学会等名
      平成27年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学農学部(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Cry toxin activity-improving method based on the directed evolution that targets ABCC2.2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Imamura, Natsuko Nakajima, Haruka Endo, Ryoichi Sato
    • 学会等名
      International Congress on Invertebrate Pathology and Microbial Control and the 48th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology.
    • 発表場所
      University of British Columbia, Vancouver, Canada
    • 年月日
      2015-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional range of insect ABCC transporters as a Cry toxin receptor.2015

    • 著者名/発表者名
      Haruka Endo, Shiho Tanaka, Ryoichi Sato
    • 学会等名
      International Congress on Invertebrate Pathology and Microbial Control and the 48th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology.
    • 発表場所
      University of British Columbia, Vancouver, Canada
    • 年月日
      2015-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Loop regions of domain II of Cry1Aa have an important role for binding with BmABCC2 and its BmABCC2-depending activity.2015

    • 著者名/発表者名
      Satomi Adegawa1,Shiho Tanaka, Shingo Kikuta, Ryoichi Sato
    • 学会等名
      International Congress on Invertebrate Pathology and Microbial Control and the 48th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology.
    • 発表場所
      University of British Columbia, Vancouver, Canada
    • 年月日
      2015-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-01-27  

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