昆虫タンパク質生産系の効率化に向けた転写産物調節性RNA結合タンパク質の機能開発

• 研究課題/領域番号: 18580054
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 小谷 英治 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (10273541)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 2,540千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 240千円); 2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2006年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: チョウ目昆虫 / RNA結合タンパク質 / ウイルス抵抗性 / TIA-1相同性タンパク質 / RNA結合蛋白質 / カイコ / タンパク質発現

研究概要

カイコを含むチョウ目昆虫のTIA-1様RNA結合蛋白質であるTRN-1は、培養細胞を用いた解析から、外来性遺伝子からの転写産物を排除することが明らかとなった。本物質についての生体内機能をさらに詳細に調べるため、BmTRN-1タンパク質および断片化変異体を過剰発現する培養細胞(BmN4)を作り、外来タンパク質発現への影響やウイルス増殖過程への影響を調べた。
RNA認識配列(RRM)の3回繰り返し領域およびC末端領域からなる完全長の組換えBmTRN-1を過剰に発現させた場合に、外来リポーター遺伝子産物の生産量が著しく低下した。一方、RRM領域とC末端領域を個別に過剰発現させた細胞ではドミナントネガティヴ効果による外来レポーター産物の生産上昇が確認された。また細胞にバキュロウイルスを感染させた場合に、完全長のBmTRN-1が過剰に存在する細胞内ではウイルスの増殖の指標となるリポーター酵素活性の明確な低下が確認され、さらに細胞内ウイルスDNA量も減少した。GFPとの融合タンパク質を用いた初期的な蛍光顕微鏡解析から、RRM領域の断片化変異体とGFPとの融合タンパク質およびC末端領域とGFPの融合タンパク質は正常細胞において核に局在したが、完全長BmTRN-1は正常細胞では核と細胞質双方に存在した。一方弱毒ウイルスのAcNPVを感染させることにより、完全長BmTRN-1は核に移行することが明らかとなった。このことは完全長BmTRN-1にはウイルス感染によるストレス応答反応の働きで核内局在する構造的な要因があることを示している。以上の結果が示すように、ウイルスの感染に伴って局在性を変化させながらバキュロウイルス増殖過程を抑制する働きがあることから、BmTRN-1にはバキュロウイルスに対する自然免疫の役割も持つことが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular characterization of a cDNA encoding extracellular dsRNase and its expression in the silkworm, Bombyx mori. (2007)
  • 著者名/発表者名: Arimatsu, Y., Kotani, E., Sugimura, Y., Furusawa, T.
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 37 ページ: 176-183
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Purification and properties of double-stranded RNA-degrading nuclease, dsRNase, from the digestive juice of the silkworm, Bombyxmori. (2007)
  • 著者名/発表者名: Arimatsu, Y., Sugimura, Y., Kotani, E, , Furusawa, T. 他5名7番目に記載
  • 雑誌名: Journal of Insect Biotechnology and Sericology 76 ページ: 57-62
  • NAID: 10018743032
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification and functional analysis of Relish homologs in the silkworm, Bombyx mori. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H., Matsuki, H., Furukawa, S., Sagisaka, A., Kotani, E., Mori, H., Yamakawa, M.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 1769 ページ: 559-568
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nondestructive micro-patterning of proteinous occlusion bodies in water by femtosecond laser-induced mechanical forces. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, Y., Kaji, T., Shukunami, C., Hiraki, Y., Kotani, E., Mori, H., Masuhara, H.
  • 雑誌名: Biomed Microdevices 9 ページ: 105-111
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Molecular characterization of a cDNA encoding extracellular dsRNase and its expression in the silkworm, Bombvx mori (2007)
  • 著者名/発表者名: Arimatsu, Y., Kotani, E., Sugimura, Y., Furusawa, T
  • 雑誌名: Insect Biochem. Molec. Biol 37 ページ: 176-183
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Purification and properties of double-stranded RNA-degrading nuclease, dsRNase, from the digestive juice of the silkworm, Bombyx mori (2007)
  • 著者名/発表者名: Arimatsu, Y., Furuno, T., Sugimura, Y., Togoh, M., Ishihara, R., Tokizane, M., Kotani, E., Hayashi, Y., Furusawa, T
  • 雑誌名: J. Insect Biotech. Sericol 76 ページ: 57-62
  • NAID: 10018743032
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nondestructive micro-patterning of proteinous occlusion bodies in water by femtosecond laser-induced mechanical forces (2007)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, Y., Kaji, T., Shukunami, C., Hiraki, Y., Kotani, E., Mori, H., Masuhara, H
  • 雑誌名: Biomed Microdevices 9 ページ: 105-111
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Purification and properties of double-stranded RNA-degrading nuclease, dsRNase, from the digestive juice of the silkworm, Bombyx mori. (2007)
  • 著者名/発表者名: Arimatsu, Y., Sugimura, Y., Kotani, E., Furusawa, T.他5名7番目に記載
  • 雑誌名: Journal of Insect Biotechnology and Sericology 76 ページ: 57-62
  • NAID: 10018743032
  • 査読あり
• [雑誌論文] 昆虫においてタンパク質発現を調節しているRNA結合タンパク質 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小谷 英治
  • 雑誌名: 蚕糸昆虫バイオテック 1 ページ: 22-23
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification and functional analysis of Relish homologs in the silkworm, Bombyx mori
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H., Matsuki, H., Furukawa, S., Sagisaka, A., Kotani, E., Mori, H., Yamakawa, M
  • 雑誌名: Biochim. Biophys 1769 ページ: 559-568
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Molecular characterization of the TIA-1 like RNA-binding protein, BmTRN-1 of the silkworm, Bombyx mori. (2008)
  • 著者名/発表者名: E., Matsumoto, E., Kotani, et. al.
  • 学会等名: Asia-Pacific congress of sericulture and insect Biotechnology 2008 Nagoya
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2008-03-22
• [学会発表] ハスモンヨトウ類細胞におけるRNA結合タンパク質(SfTRN-1)の発現解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 武藤清佳, 小谷英治, ら,
  • 学会等名: 平成20年度日本蚕糸学会78回大会-蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2008-03-20
• [学会発表] Molecular characterization of the TIA-1-like RNA-binding protein, BmTRN-1 of the silkworm, Bombyx mori. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, E., Kotani, E., Mutoh, S., Tanabe, T., Saito, M., Mori, H.
  • 学会等名: Asia-Pacific Congress of Sericulture and Insect Biotechnology
  • 発表場所: Nagoya University
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] (Kyoto Institute of Technology, Japan) : Molecular characterization of the TIA-1-like RNA-binding protein, BmTRN-1 of the silkworm (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, E., Kotani, E., Mutoh, S., Tanabe, T., Saito, M., Mori, H
  • 学会等名: Bombyx mori. Asia-Pacific Congress of Sericulture and Insect Biotechnology
  • 発表場所: Nagoya University
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より