昆虫におけるオーキシン生合成酵素の分子進化とゴール形成能獲得の因果性の解明

• 研究課題/領域番号: 15K07405
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物有機化学
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 鈴木 義人 茨城大学, 農学部, 教授 (90222067)
• 研究協力者: 新井 良馬 ; 横山 千晃
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ゴール / オーキシン / 生合成 / Bombyx mori / Pontania sp. / 昆虫 / 阻害剤 / カイコ / ハバチ

研究成果の概要

研究代表者らはこれまでにゴール形成昆虫が植物ホルモンの1種であるオーキシンを自ら合成し，高濃度に体内に保有していることを明らかにしていた。また，昆虫における独自の生合成経路を提唱し，それに対する阻害剤の取得も行った。本研究では，阻害剤を用いたオーキシン生合成のゴール形成への関与の立証，生合成経路の再検討，生合成酵素の同定を行った。その結果，昆虫体液に阻害剤の作用をキャンセルする物質が含まれており，個体レベルでオーキシン生産を抑えることが困難なこと，生成速度と代謝速度の差から生合成中間体が蓄積しない理由，主要な変換を担う生合成酵素などを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Novel tryptophan metabolic pathways in auxin biosynthesis in silkworm (2017)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Yokoyama, Mami Takei, Yoshiaki Kouzuma, Shinji Nagata, Yoshihito Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Insect Physiology 巻: 101 ページ: 91-96
  • DOI: 10.1016/j.jinsphys.2017.07.006
  • 査読あり
• [学会発表] 昆虫におけるインドール酢酸の生合成の機構に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 武井麻美，小暮奨太，横山千晃，上妻由章，鈴木義人
  • 学会等名: 日本農芸化学会
• [学会発表] 昆虫による植物ホルモン生産とゴール形成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鈴木義人
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 招待講演
• [学会発表] 昆虫におけるインドール酢酸の生合成に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 横山千晃，永田晋治，上妻由章，鈴木義人
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2017-03-20
• [学会発表] 昆虫におけるインドール酢酸生合成経路の検証と生合成酵素の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小暮奨太，横山千晃，武井麻美，上妻由章，鈴木義人
  • 学会等名: 植物化学調節学会
• [学会発表] 昆虫におけるインドール酢酸生合成過程に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 横山千晃，永田晋治，鈴木義人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] オカボノクロアブラムシが形成するハルニレゴールの適応的意義に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 武井麻美，伊藤晋作，石毛太一郎，田中啓介，鈴木義人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] 昆虫におけるインドール酢酸の生合成過程に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 横山千晃，鈴木義人
  • 学会等名: 第50回植物化学調節学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-10-24