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昆虫ステロイドホルモン生合成経路の全容解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02214
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39050:昆虫科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

小野 肇  京都大学, 農学研究科, 准教授 (70452282)

研究分担者 片岡 宏誌  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (60202008)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードエクダイソン / ステロイドホルモン / 生合成 / 前胸腺 / 重水素ラベル体 / 生理活性物質 / ショウジョウバエ / カイコ / 立体異性体 / 有機合成 / 細胞培養 / 植物トリテルペノイド / 生合成阻害 / 生合成酵素 / S2細胞 / 脱皮・変態 / 7-デヒドロコレステロール
研究成果の概要

昆虫のステロイドホルモンのエクダイソンの生合成経路については、エクダイソンに特有の骨格が形成される過程が未解明である。この経路は律速段階となり、生体反応として重要な過程である。本研究では、2種類の新規化合物T1-a, T2-cが中間体候補物質と考えられる結果を得た。そこで、これらの化合物の重水素ラベル体の合成を行った。合成した重水素ラベル体をカイコのステロイドホルモン生合成組織である前胸腺に添加して器官培養した結果、ラベル体のエクダイソンへと変換されることを確認した。以上の結果から、化合物T1-aおよび化合物T2-cが未知経路の中間体であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により、エクダイソンが関与する昆虫の発育制御や環境応答の機構の解明につながると同時に、農薬開発等の応用研究にも結びつくことが期待できる。また、昆虫のみならず哺乳類のステロイドホルモン生合成の中間体でもある7-デヒドロコレステロールの重水素ラベル体の簡易合成法を確立した。本法を用いることで7-デヒドロコレステロールおよび類縁化合物のラベル体の有機合成が可能となる。ステロイドホルモンは様々な生物の発育を制御しているため、基礎研究における波及性が大きいと考えられる。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] North Carolina State University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Southwest University(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Universiti Putra Malaysia(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Oviposition stimulants underlying different preferences between host races in the leaf-mining moth Acrocercops transecta (Lepidoptera: Gracillariidae)2022

    • 著者名/発表者名
      Katte Tomoko、Shimoda Shota、Kobayashi Takuya、Wada-Katsumata Ayako、Nishida Ritsuo、Ohshima Issei、Ono Hajime
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 14498-14498

    • DOI

      10.1038/s41598-022-18238-0

    • 関連する報告書
      2022 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] Functional characterization of an olfactory receptor in the Oriental fruit fly, Bactrocera dorsalis, that responds to eugenol and isoeugenol2022

    • 著者名/発表者名
      Hajime Ono
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part B

      巻: 258 ページ: 110696-110696

    • DOI

      10.1016/j.cbpb.2021.110696

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The plant-derived triterpenoid, cucurbitacin B, but not cucurbitacin E, inhibits the developmental transition associated with ecdysone biosynthesis in Drosophila melanogaster2021

    • 著者名/発表者名
      Miwako Toyofuku, Daiki Fujinaga, Kazue Inaba, Tomoki Funahashi, Yuuta Fujikawa, Hideshi Inoue, Hiroshi Kataoka, Ryusuke Niwa, Hajime Ono
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology

      巻: 134 ページ: 104294-104294

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2021.104294

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent advancements in studies on chemosensory mechanisms underlying detection of semiochemicals in Dacini fruit flies of economic importance ( Diptera: Tephritidae ),2021

    • 著者名/発表者名
      Hajime Ono, Alvin Kah-Wei Hee, Hongbo Jiang
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 12 号: 2 ページ: 106-106

    • DOI

      10.3390/insects12020106

    • 関連する報告書
      2020 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] Predominant accumulation of a 3-hydroxy-γ-decalactone in the male rectal gland complex of the Japanese orange fly, Bactrocera tsuneonis2020

    • 著者名/発表者名
      Hajime Ono, Masataka Nakahira, Satoshi Ohno, Jun Otake, Tomoya Kanno, Isao Tokushima, Yoshimitsu Higashiura, Ichiro Nishi, Ritsuo Nishida
    • 雑誌名

      Bioscience, biotechnology, and biochemistry

      巻: 84 号: 1 ページ: 25-30

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1664892

    • NAID

      120006773161

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Chemical substances underlying different host utilization between host races in the leaf-mining moth Acrocercops transecta (Lepidoptera: Gracillariidae)2022

    • 著者名/発表者名
      Hajime Ono, Issei Ohshima
    • 学会等名
      3rd Joint Meeting of International Society of Chemical Ecology and Asia-Pacific Association of Chemical Ecologists
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 植物精油を用いたミバエ科昆虫嗅覚受容体のリガンド探索2022

    • 著者名/発表者名
      小野 肇
    • 学会等名
      第66回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] クルミホソガの寄主転換に関わるネジキ有毒成分の探索2021

    • 著者名/発表者名
      江原 瑶柄、小林 拓矢、大島 一正、小野 肇
    • 学会等名
      第65回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ウンシュウミカン被害果からのリアルタイムPCR法によるミカンバエDNAの検出2021

    • 著者名/発表者名
      大田 祥平、菅野 伸哉、小野 肇
    • 学会等名
      第65回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ステロール代謝およびエクダイソン生合成を介した植物トリテルペノイドcucurbitacin 類がショウジョウバエの発育に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      小野 肇、豊福 美和子、藤永 大輝、稲葉 和恵、船橋 智輝、藤川 雄太、井上英史、片岡 宏誌、丹羽 隆介
    • 学会等名
      日本農薬学会 第45回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ecdysone 生合成未知経路の解明2020

    • 著者名/発表者名
      船橋 智輝,藤永 大輝,齊藤 惇基,片岡 宏誌,小野 肇
    • 学会等名
      日本農薬学会 第45回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物トリテルペノイド cucurbitacin B によるエクダイソン生合成の阻害2020

    • 著者名/発表者名
      小野 肇、豊福 美和子、藤永 大輝、稲葉 和恵、船橋 智輝、藤川 雄太、井上英史、片岡 宏誌、丹羽 隆介
    • 学会等名
      第64回 日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Functional characterization of olfactory receptors in Dacini fruit flies (Diptera: Tephritidae) that respond to semiochemicals2019

    • 著者名/発表者名
      Hajime Ono, Hitomi Miyazaki, Jun Otake, Hidefumi Mitsuno, Katsuhisa Ozaki, Ryohei Kanzaki, Anna Chui-Ting Chieng, Alvin Kah-Wei Hee, Ritsuo Nishida
    • 学会等名
      Asia-Pacific Association of Chemical Ecologists
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エクジステロイド生合成関連酵素Noppera-boの阻害物質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      豊福美和子,稲葉和恵,藤川雄太,井上英史,丹羽隆介,小野肇
    • 学会等名
      日本農薬学会第44回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ecdysone 生合成未知経路の解明に向けて : 7-dehydrocholesterol 類縁体の脱皮活性評価2019

    • 著者名/発表者名
      船橋 智輝,齊藤 惇基,小野 肇
    • 学会等名
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 小野 肇 Hajime Ono

    • URL

      https://sites.google.com/view/hajime-ono/home

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 化学生態学分野

    • URL

      http://www.chemeco.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 化学生態学分野

    • URL

      https://www.chemeco.kais.kyoto-u.ac.jp/access.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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