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ストレス順応性獲得分子機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16H02595
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 昆虫科学
研究機関佐賀大学

研究代表者

早川 洋一  佐賀大学, 農学部, 教授 (50164926)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
34,580千円 (直接経費: 26,600千円、間接経費: 7,980千円)
2020年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2019年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2018年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2017年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2016年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード昆虫 / ストレス / 順応性 / ホルミシス / N-アセチルチロシン / 活性酸素種 / ミトコンドリア / ホルメシス / N-acetyltyrosine / 抗酸化酵素 / N-acetylglucosamine / ストレス順応性 / 誘導因子 / 活性酸素 / 抗酸化活性 / 高温 / 高温ストレス / 寄生 / 寄生蜂 / 生理活性因子
研究成果の概要

昆虫体液中で、N- acetyltyrosineはストレス依存的な濃度上昇を来す。また、N- acetyltyrosineを投与した昆虫幼虫では、予めの弱い熱ストレスを経験しなくても、強い熱ストレスに対する耐性が上昇する事を実証した。こうしたN-acetyltyrosineの生理機能はマウスでも確認した。また、その作用機構を解析した結果、N- acetyltyrosineはミトコンドリア内膜での弱い脱分極を誘起し、それに伴って一時的に活性酸素種(ROS)濃度を上昇させる事を確認した。従って、N-acetyltyrosineはストレス順応性誘導の生体内因子として機能しているものと考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ストレス順応性は、基礎から応用に至る幅広い生命科学の分野で重要性を認識されている生理現象と言える。しかしながら、ストレス順応性誘導の分子メカニズムは解明されておらず、さらに、ストレス順応性を誘起し得る生体内因子の報告は為されていなかった。したがって、今回の研究によって私達が同定したN-acetyltyrosine(NAT)は初めてのストレス順応性誘導因子と言える。ストレス耐性に関与する遺伝子は、一般的に抗老化作用にも寄与することが知られている。従って、本研究成果は、将来的に基礎生命科学に留まらず、より一般性のある予防医学分野への貢献も期待できる成果と言える。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 産業財産権 (7件)

  • [雑誌論文] The suppressive effect of bacterial-feeding nematodes on hemocyte spreading of Galleria mellonella.2021

    • 著者名/発表者名
      Ono, M., Hayakawa, Y., Hama, Y., Yoshiga, T.
    • 雑誌名

      Microbial Pathogenesis

      巻: 153 ページ: 104742-104742

    • DOI

      10.1016/j.micpath.2021.104742

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-acetyltyrosine-induced redox signaling in hormesis.2021

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

      Biochim. Biophys. Acta, Mol. Cell. Res.

      巻: 1868 号: 6 ページ: 118990-118990

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2021.118990

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ex vivo observation of insect hemocyte behavior against beads and nematodes in the presence of insect plasma.2020

    • 著者名/発表者名
      Ono, M. Arimatsu, C. and Yoshiga, T.
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology.

      巻: 55 号: 3 ページ: 65-70

    • DOI

      10.1017/s0031182019001550

    • NAID

      40022153360

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N ‐acetyl‐ l ‐tyrosine is an intrinsic triggering factor of mitohormesis in stressed animals2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Takashi、Uryu Outa、Matsuhisa Fumikazu、Tajiri Keiji、Matsumoto Hitoshi、Hayakawa Yoichi
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: - 号: 5

    • DOI

      10.15252/embr.201949211

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Repeated phenotypic selection for cuticular blackness of armyworm larvae decreased stress resistance.2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Matsumura, , Hikaru Taya, Hitoshi Matsumoto, Yoichi Hayakawa
    • 雑誌名

      ournal of Insect Physiology

      巻: 117 ページ: 103889-103889

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2019.05.007

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional multiplicity of an insect cytokine family assists defense against environmental stress.2019

    • 著者名/発表者名
      Stephen B. Shears, Yoichi Hayakawa
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 10 ページ: 222-222

    • DOI

      10.3389/fphys.2019.00222

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A model that illuminates the yin-yang of inflammation and longevity in humans?2018

    • 著者名/発表者名
      Stephen B. Shears, Yoichi Hayakawa
    • 雑誌名

      Cytokine

      巻: in press ページ: 298-300

    • DOI

      10.1016/j.cyto.2018.02.016

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of a cytokine combination that protects insects from stress.2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumura, T., Nakano, F., Matsumoto, H., Uryu, O., Hayakawa, Y.
    • 雑誌名

      Insect Biochem. Mol. Biol.

      巻: 97, 19-30. ページ: 19-30

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2018.04.002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Comments to recent studies showing systemic mechanisms enabling Drosophila larvae to recover from stress-induced damages.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Hayakawa
    • 雑誌名

      International Journal of Insect Science

      巻: 10 ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Heat stress hardening of oriental armyworms is induced by a transient elevation of reactive oxygen species during sublethal stress.2017

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

      Archive of Insect Biochemistry and Physiology

      巻: 96 号: 3

    • DOI

      10.1002/arch.21421

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A gene-driven recovery mechanism: Drosophila larvae increase feeding activity for post-stress weight recover.2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuda, M., Tabuchim M., Matsumoto, M., Matsumura, T., Ochiai, M., Hayakawa, Y.
    • 雑誌名

      Archive of Insect Biochemistry and Physiology

      巻: 96 号: 3

    • DOI

      10.1002/arch.21440

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytokine signaling through Drosophila Mthl10 ties lifespan to environmental stress.2017

    • 著者名/発表者名
      Sung, E.G., Ryuda, M., Matsumot, M., Uryu, O., Ochiai, M., Cook, M.E., Young Yi, Wang, H., Putney, J.W., Bird, G.S., Shears, S.B., Hayakawa, Y.,
    • 雑誌名

      Proceedings National Academy of Science USA

      巻: 107 ページ: 13786-13791

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of venom and oviduct components of parasitoid wasp Asobara japonica.2016

    • 著者名/発表者名
      Furihata, S., Matsumura, T., Hirata, M., Mizutani, T., Nagata, N., Kataoka, M., Katayama, Y., Omatsu, T., Matsumoto, H., Hayakawa, Y.
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: 11 号: 7 ページ: 7-7

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0160210

    • 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
  • [学会発表] 昆虫のストレス順応性誘導性分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      早川洋一
    • 学会等名
      日本比較免疫学会第31回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非寄生線虫によるチョウ目昆虫死亡原因の解明2018

    • 著者名/発表者名
      小野雅弥、早川洋一、吉賀豊司
    • 学会等名
      日本線虫学会 第26回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫のストレス順応性誘導因子について2018

    • 著者名/発表者名
      早川洋一
    • 学会等名
      第43回比較内分泌学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional roles of insect cytokine GBP and its receptor2018

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Hayakawa
    • 学会等名
      第3回アジア無脊椎動物免疫シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 昆虫サイトカインStress responsive peptide (SRP) の発現機構と生理機能2018

    • 著者名/発表者名
      松村崇志、早川洋一
    • 学会等名
      応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非寄生性線虫 Caenorhabditis elegans による昆虫 血球の捕食2018

    • 著者名/発表者名
      小野雅弥、早川洋 一、吉賀豊司
    • 学会等名
      応用動物昆虫学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アワヨトウにおけるストレス順応性獲得の分子機構2017

    • 著者名/発表者名
      松村 崇志、早川 洋一
    • 学会等名
      第61回 日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] ストレス分析に特化した遺伝形質転換ショウジョウバエの作成と利用2020

    • 発明者名
      早川洋一、松村崇志、龍田勝輔
    • 権利者名
      佐賀大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-207861
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 耐ストレス評価方法およびその装置2019

    • 発明者名
      早川洋一
    • 権利者名
      佐賀大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-210614
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] ストレス耐性付与組成物、ストレス耐性付与方法、      ストレス耐性体内増殖方法、及びストレス評価方法2019

    • 発明者名
      早川洋一
    • 権利者名
      佐賀大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-208265
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] ストレス耐性付与組成物、ストレス耐性付与方法、       ストレス耐性体内増殖方法、及びストレス評価方法2018

    • 発明者名
      早川洋一
    • 権利者名
      佐賀大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] ストレス耐性付与組成物、ストレス耐性付与方法、ストレス耐性体内増殖方法、及びストレス評価方法2018

    • 発明者名
      早川洋一
    • 権利者名
      早川洋一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 耐ストレス評価方法及びその装置2018

    • 発明者名
      早川洋一
    • 権利者名
      早川洋一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] ストレス耐性付与組成物、ストレス耐性付与方法、       ストレス耐性体内増殖方法、及びストレス評価方法2016

    • 発明者名
      早川洋一
    • 権利者名
      佐賀大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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