スパイダーシルクの開発

• 研究課題/領域番号: 18380041
• 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: 応用昆虫学
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 中垣 雅雄 信州大学, 繊維学部, 教授 (70135169)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 17,740千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 2,640千円); 2008年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2007年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2006年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
• キーワード: バイオテクノロジー / 昆虫 / 蜘蛛 / 新素材 / 繊維

研究概要

遺伝子組換え技術を用いて、各種の蜘蛛糸をカイコにおいて効率よく大量生産させるために、RNAi法を利用して、カイコ本来のフィブロイン遺伝子をノックダウンする方法を試したが、蜘蛛糸含量を高める効果が認められなかった。フィブロインを生産しない変異系統のカイコに遺伝子操作を行い、蜘蛛糸遺伝子を導入した。蜘蛛糸含量を高める効果があるかどうかを検討中である。
日本に生息するいくつかの蜘蛛について、その糸の力学的性状を調査するとともに糸遺伝子のcDNAライブラリーを作成した。そのcDNAライブラリー中に、蜘蛛糸の遺伝子配列をいくつか同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Sequence structure and expression pattern of a novel anionic defensin-like gene from silkworm (Bombyx mori) (2009)
  • 著者名/発表者名: Hongxiu Wen, Xiqian Lan, Tingcai Cheng, Ningjia He, Kunihiro Shiomi, Zenta Kajiura ,Zeyang Zhou, Qingyou Xia, Zhonghuai Xiang, Masao Nakagaki
  • 雑誌名: Mol Biol Rep 36(4) ページ: 711-716
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence structure and expression pattern of a novel anionic defensin-like gene from silkworm (Bombyx mori). (2009)
  • 著者名/発表者名: Hongxiu Wen, Xiqian Lan, Tingcai Cheng, Ningjia He, Kunihiro Shiomi, Zenta Kajiura, Zeyang Zhou, Qingyou xia, Zhonghuai xiang, Masao Nakagaki
  • 雑誌名: Mol Biol Rep 36 ページ: 711-716
  • 査読あり
• [雑誌論文] ジョロウグモ(Nephila clavata)牽引糸タンパク質MaSp1遺伝子のcDNAクローニングおよびカイコフィブロイン遺伝子との配列解析) 2002783GC002 蚕糸・昆虫バイオテック (2008)
  • 著者名/発表者名: 張袁松, 清水一彦, 塩見邦博, 梶浦善太, 中垣雅雄
  • 雑誌名: 77(1) ページ: 39-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of EGFP-spider dragline silk fusion protein in BmN cells and larvae of silkworm showed the solubility is primary limit for dragline proteins yield (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuansong Zhang, Junhua Hu, Yungen Miao, Aichun Zhao, Tianfu Zhao, Dayang Wu ,Liefeng Liang, Ayumi Miikura, Kunihiro Shiomi, Zenta Kajiura, Masao Nakagaki
  • 雑誌名: Mol Biol Rep 35(3) ページ: 329-335
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of EGFP-spider dragline silk fusion protein in BmN cells and larvae of silkworm showed the solubility is primary limit for dragline proteins yield (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuansong Zhang, Junhua Hu, Yungen Miao, Aichun Zhao, Tianfu Zhao, Dayang Wu, Liefeng Liang, Ayumi Miikura, Kunihiro Shiorai, Zenta Kajiura, Masao Nakaeaki
  • 雑誌名: Mol Biol Rep 36 ページ: 329-335
  • 査読あり
• [雑誌論文] ジョロウグモ(Nephila clavata)牽引糸タンパク質MaSp1遺伝子のcDNAクローニングおよびカイコフィブロイン遺伝子との配列解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 張袁松, 清水一彦, 塩見邦博, 梶浦善太, 中垣雅雄
  • 雑誌名: 蚕糸・昆虫バイオテック 77 ページ: 39-46
  • NAID: 10021221546
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Pitx homeobox gene in Bombyx mori : Regulation of DH-PBAN neuropeptide hormone gene expression (2007)
  • 著者名/発表者名: Shiomi K, Fujiwara Y, Yasukochi Y, Kajiura Z, Nakagaki M, Yaginuma T
  • 雑誌名: Mol Cell Neurosci 34(2) ページ: 209-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and expression of manganese superoxide dismutase of the silkworm, Bombyx mori by Bac-to-Bac/BmNPV Baculovirus expression system. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miao Y, Zhao A, Zhang Y, Nakagaki K, Meng Y, Zhao T and Nakagaki M
  • 雑誌名: Appl Microbiol Biotechnol 73 ページ: 181-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and expression of manganese superoxide dismutase of the silkworm, Bombyx mori by Bac-to-Bac/BmNPV Baculovirus expression system (2006)
  • 著者名/発表者名: Yue W, Miao Y, Li X, Wu X, Zhao A, Nakagaki M
  • 雑誌名: Appl Microbiol Biotechnol 73(1) ページ: 181-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silkworm, Bombyx mori larvae expressed the spider silk protein through a novel Bac-to-Bac/BmNPV baculovirus (2006)
  • 著者名/発表者名: Miao Y, Zhao A, Zhang Y, Nakagaki K, Meng Y, Zhao T and Nakagaki M
  • 雑誌名: J.Appl. Entomol 130(5) ページ: 297-301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitellogenin gene organization of Antheraea yamamai and promoter activity analysis (2006)
  • 著者名/発表者名: Meng Y, Liu C, Zhao A, Shiomi K, Nakagaki M, Kajiura Z
  • 雑誌名: Int. J. Wild Silkmoth & Silk 11 ページ: 29-40
  • NAID: 10022022566
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic variations in the vitellogenin of Japanese populations of the wild silkworm Bombyx mandarina (2006)
  • 著者名/発表者名: Meng Y, Liu C, Shiomi K, Nakagaki M, Banno Y, Kajiura Z
  • 雑誌名: J.Insect Biotechnol. Sericol 75 ページ: 127-134
  • NAID: 10020516398
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel molecular and mechanical properties of egg case silk from wasp spider, Argiope bruennichi (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao AC, Zhao TF, Nakagaki K, Zhang YS, Sima YH, Miao YG, Shiomi K, Kajiura Z, Nagata Y, Takadera M, Nakagaki M
  • 雑誌名: Biochemistry 45(10) ページ: 3348-3356
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unique molecular architecture of egg case silk protein in a spider, Nephila clavata (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao A, Zhao T, Sima Y, Zhang Y, Nakagaki K, Miao Y, Shiomi K, Kajiura Z, Nagata Y, Nakagaki M
  • 雑誌名: J.Biochem.(Tokyo) 138(5) ページ: 593-604
  • NAID: 10017348278
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of spider flagelliform silk protein in Bombyx mori cell line by a novel Bac-to-Bac/BmNPV baculovirus expression system (2006)
  • 著者名/発表者名: Miao Y, Zhang Y, Nakagaki K, Zhao T, Zhao A, Meng Y, Nakagaki M, Park EY, Maenaka K
  • 雑誌名: Appl Microbiol Biotechnol 71(2) ページ: 192-199
  • 査読あり
• [学会発表] O-ホスホ-L-セリンがカイコガBombyx moriの成長に与える影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川雄一郎, 奥村稔, 東條未樹, 中垣雅雄, 長田洋子
  • 学会等名: 第79回日本蚕糸学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] カイコガ Bombyx moriにおけるD-セリンレベルの成長に伴う変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村稔, 長谷川雄一郎, 東條未樹, 中垣雅雄, 長田洋子
  • 学会等名: 第79回日本蚕糸学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ヒゲナガカワトビケラ絹糸腺からのセリンリッチのタンパク質について (2008)
  • 著者名/発表者名: 春原萌, 王玉軍, 佐内和美, 中垣雅雄
  • 学会等名: 日本蚕糸学会中部支部第64回・東海支部第60回合同研究発表会
  • 発表場所: 上田市
• [学会発表] ヒゲナガカワトビケラの二つのユニークなシルク様タンパク質の配列 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐内和美, 王玉軍, 春原萌, 中垣雅雄
  • 学会等名: 日本蚕糸学会中部支部第64回・東海支部第60回合同研究発表会
  • 発表場所: 上田市
• [学会発表] ヒゲナガカワトビケラ由来糸ファイブロインH鎖のタンパク質について (2008)
  • 著者名/発表者名: 王玉軍, 佐内和美, 春原萌, 中垣雅雄
  • 学会等名: 日本蚕糸学会中部支部第64回・東海支部第60回合同研究発表会
  • 発表場所: 上田市
• [学会発表] Production of silkworm defensinA in Escherichia coli by soluble fusion expression (2008)
  • 著者名/発表者名: Wen Hongxiu, Lan Xiqian, Shiomi Kunihiro, Kajiura Zenta, Nakagaki Masao
  • 学会等名: 日本蚕糸学会中部支部第64回・東海支部第60回合同研究発表会
  • 発表場所: 上田市
• [学会発表] THE PROTEIN OF AN AQUATIC TEXTILE FIBRE¬(TRICHOPTERA : Stenopsychidae marmorata)ポスター発表 (2008)
  • 著者名/発表者名: 王玉軍, 佐内和美, 春原萌, 中垣雅雄
  • 学会等名: 先端ファイバー材料及び加工技術国際会議
  • 発表場所: 中国、杭州
• [学会発表] クワコカロテノイド結合タンパク質遺伝子の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島健陽・作道隆・藤本浩文・高田直子・中垣雅雄・嶋田透・土田耕三
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第78回大会
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] Analysis of an Anionic Defensin-Like Gene from Silkworm ポスター発表 (2007)
  • 著者名/発表者名: Wen Hongxiu, Lan Xiqian, Shiomi Kunihiro, Kajiura Zenta, Nakagaki Masao
  • 学会等名: The 4th International Conference on Advanced Fiber/Textile Materials 2007 in Ueda
  • 発表場所: 長野県上田市
• [学会発表] Study on expression of spider silk in silkworm (Bombyx mori), ポスター発表 (2007)
  • 著者名/発表者名: Wen Hongxiu, Lan xiqian, Zhao Tianfu, Zhang Yuansong, Wang Yujun, Shiomi Kunihiro, Kajiura Zenta, Nakagaki Masao
  • 学会等名: The 4th International Conference on Advanced Fiber/Textile Materials 2007 in Ueda
  • 発表場所: 長野県上田市
• [学会発表] 水中繊維化するヒゲナガカワトビケラのシルク蛋白質について (2007)
  • 著者名/発表者名: 王玉軍, 佐内和美, 塩見邦博・梶浦善太・中垣雅雄
  • 学会等名: 日本蚕糸学会中部支部第63回・東海支部第59回合同研究発表会
  • 発表場所: 岡谷市
• [学会発表] Gene Properties and Transcriptional Profiles of a Defensin-Like Gene from Silkworm (2007)
  • 著者名/発表者名: Wen Hongxiu, Lan Xiqian, Shiomi Kunihiro, Kajiura Zenta, Nakagaki Masao
  • 学会等名: 日本蚕糸学会中部支部第63回・東海支部第59回合同研究発表会
  • 発表場所: 岡谷市
• [学会発表] クワコのカロチノイド結合タンパク質遺伝子について (2006)
  • 著者名/発表者名: 中島健陽、作道隆、藤本浩文、高田直子、前川秀彰、中垣雅雄、土田耕三
  • 学会等名: 日本分子生物学会2006フォーラム冬
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 温度処理を利用した放射線によるDNA損傷検出法の開発 (2006)
  • 著者名/発表者名: 及川美代子、斎藤公明、藤本浩文、屠振力、渡辺立子、山内恵美子、土田耕三、中垣雅雄、高田直子、前川秀彰
  • 学会等名: 日本分子生物学会2006フォーラム冬
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] リアルタイムPCR法を利用した新たな切断誘発確定法の提唱 (2006)
  • 著者名/発表者名: 前川秀彰、及川美代子、斎藤公明、藤本浩文、屠振力、渡辺立子、山内恵美子、土田耕三、中垣雅雄、高田直子
  • 学会等名: 第49回日本放射線影響学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] リアルタイムPCR法を利用した新たな切断誘発確定法の提唱 (2006)
  • 著者名/発表者名: 及川美代子、斎藤公明、藤本浩文、屠振力、渡辺立子、山内恵美子、土田耕三、中垣雅雄、高田直子、前川秀彰
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第49回大会
  • 発表場所: 札幌
• [備考] 中垣雅雄 : クモが出す糸の成分を蚕に組み入れ, 強度や伸縮性に優れた「スパイダーシルク」を開発. BRAINテクノニュース, 第128号. 2008年7月, 査読無
• [備考] 中垣雅雄 : 「夢のシルク『スパイダーシルク』について」, 京都府織物・機械金属振興センター『織物ジョイント・フォーラム』講演会, 2008年3月, 京都府京丹後市
• [備考] 中垣雅雄 : 「お蚕にクモの糸を吐かせる」,放送大学講演会, 2009年2月, 長野市
• [備考] 中垣雅雄 : 「クモの糸からできるもの-繊維は今」, 塩尻公民館講演会(『塩尻時報』とその時代V),2009年2月,上田市