昆虫における、転移因子マリナーの水平伝播機構およびゲノム進化に及ぼす影響

• 研究課題/領域番号: 19658023
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用昆虫学
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 中島 裕美子 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (70244340)
• 研究分担者: 伴戸 久徳 北海道大学, 大学院・農学研究院, 教授 (20189731) ; 間野 修平 名古屋市立大学, 大学院・システム自然科学研究科, 准教授 (20372948)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2009年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2008年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: MLE(mariner-like element) / mosl / バキュロウイルス / AcB-TPmos, AcB-GHmos / BmTNML座位 / L1Bm、BMC1,BmmaT1 / Coalescent methods / マクロアレイ / S2細胞 / Amp,Gm、Cm / MLE / 遺伝的浮動 / 多次元拡散モデル / マイクロアレイ / mariner-like element / Cecropia-ITR-MLE / ブートストラップ標本 / SALL

研究概要

1) カイコ第6染色体上のBmTNML座位(MLEにL1Bm,BMC1が挿入されたユニットで、クワコではMLEにBmmaT1が挿入されている)における、4種類の転移因子の挿入、切り出しの順番と年代、TMRCAを、アジア各地に生息するクワコの配列を用い、Coalescent methodsに基づき推定した。この座位におけるMLEのゲノムへの挿入は約1000万年前後であることをこと、L1Bmがその後MLEに挿入され、クワコの一部の集団においては新しい年代にBmamaT1が挿入され、一部の集団ではこれが切り出され、またカイコの系統のみで、L1BmへのBMC1の挿入が比較的最近おこったことが推定された。これらの結果は、特定のMLEがゲノム進化時計としてのひとつの指標となる可能性を示唆した。2)mos1のTransposase(TP)発現バキュロウイルス(AcB-TPmos)と、 mos1のITRでgfpおよびハイグロマイシン耐性遺伝子を挟んだ転移ユニットを組み込んだウイルス(AcB-GHmos)を作製した。この2つのウイルスを用いてバキュロウイルスを介したmos1転移活性を、魚類細胞を用いて解析し、形質転換細胞が得られた。この結果はmos1がバキュロウイルスを介して魚類細胞に導入される可能性を示唆した。一方、哺乳動物細胞におけるバキュロウイルス遺伝子の発現制御について解析した結果、哺乳動物細胞内ではバキュロウイルス遺伝子の発現が宿主のエピジェネティック修飾により抑制されていることが判明した。このことから、自然界において哺乳動物細胞ゲノムへのmos1転移がバキュロウイルスを介して生じる可能性は低いことが推定された。3)mos1をショウジョウバエ、w1118系統にP-elementを用いて導入した系統を数系統作成し、このうちの2系統を用いて、マイクロアレイ実験を行ったところ、2つのレトロトランスポゾン(Doc, 297)の遺伝子発現レベルの上昇が確認された。この結果から活性型トランスポゾンのTPがレトロトランスポゾンの遺伝子発現の上昇に寄与している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] An HDAC inhibitor increases AcMNPV gene expression in mammalian cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujita, R., Ohtsuka, D, Sahara, K., Asano, S., Bando, H.
  • 雑誌名: Archives of Virology 155 ページ: 577-581
  • NAID: 120002834684
  • 査読あり
• [雑誌論文] 亜熱帯に生息する昆虫・クモ類に見出される転移因子マリナ一様配列の水平伝播機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥間政一郎, 川西祐一, 佐々木健志, 日高道雄, 前川秀彰, 中島裕美子
  • 雑誌名: Entomotech 34(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 台湾産クワコからのマリナー様転移因子の単離とその系統解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鎌内悠, 川西祐一, 矢後勝也, 小田切顕一, 上田恭一郎, 伴野豊, 前川秀彰, Yu-Feng Hsu, 黄勇平, 日高道雄, 中島裕美子
  • 雑誌名: Entomotech 33 ページ: 31-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Method for rapid distinction of Bombyx mandarina (Japan) from B. Mamdarina (China) based on rDNA sequence difference. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi, Y., Banno, Y., Fujimoto, H., Nho, S. K., Tu, Z., Mita, K., Tshuchida, K., Takada, N., Maekawa, H., Nakajima, Y.
  • 雑誌名: Journal of Insect Biotechnology and Sericology 77(2) ページ: 79-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] The evolutionary rate of duplicated genes under concerted evolution. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mano S, Innan H
  • 雑誌名: Genetics 180 ページ: 493-505
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel maT-type transposable element, BmamaT1, in Bombyx mandarina, homologous to the B. mori mariner-like element Bmmar6. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi, Y., Morimoto, M., Banno, Y., Nho, S. K., Maekawa, H., and Nakajima, Y.
  • 雑誌名: Journal of Insect Biotechnology and Sericology 77(1) ページ: 45-52
  • NAID: 10021220981
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence comparison of mariner-like elements among the population of Bombyx mandarina inhabiting China, Korea, and Japan. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi, Y., Takaishi, R., Banno, Y., Fujimoto, H., Nho, S. K., Maekawa, H., and Nakajima, Y.
  • 雑誌名: Journal of Insect Biotechnology and Sericology 76(2) ページ: 79-87
  • NAID: 130004935562
  • 査読あり
• [学会発表] 南西諸島およびアフリカに生息するツヤオオズアリからの mariner- like element(MLE)の単離と系統解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川西祐一, 大西一志, 笠原啓人, 辻和希, 前川秀彰, 中島裕美子
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] 亜熱帯に生息する昆虫・クモ類に見出される転移因子マリナ一様配列の水平伝播機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥間政一郎, 川西裕一, 佐々木健志, 日高道雄, 前川秀彰, 中島裕美子
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] The application of the MLE sequences as the "Migration Indicator" among the different population of the same species (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, Y., Kawanishi, Y., Mano, S., Maekawa, H.
  • 学会等名: International Symposium on Marine Genomics 2009
  • 発表場所: Hotel Southern Plaza Haiho, Okinawa, Japan
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] The analysis of the specific mariner Transposon in some insects, BmTNML locus and the R2 retrotransposable elements of B.mandarina compared with those of B.mori. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kawanishi, Y.Kamauchi, S.Okuma, S.Mano, Y.Banno, S.K.Nho, Yu-Feng Hsu, K.Ueda, M.Yago, K.Odagiri, T.H.Eickbush, H.Maekawa, Y.Nakajima
  • 学会等名: The 6th Asia-Pacific Congress of Entomology
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] クワコのrDNAの5.8S-28S領域の配列を指標にした比較系統解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川西祐一, 味村博, 三田和英, 山本公子, 伴野豊, 藤本浩文, 屠振力, 盧時甲, 日高道雄, 中島裕美子, 前川秀彰
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第79回大会
  • 発表場所: 東京農工大学農学部
• [学会発表] マリナー様転移因子の配列比較に基づく日本、韓国、中国、および台湾に生息するクワコの進化解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川西祐一, 鎌内悠, 矢後勝也, 小田切顕一, 上田恭一郎, 伴野豊, Yu-Feng Hsu, 中島裕美子
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第79回大会
  • 発表場所: 東京農工大学農学部
• [学会発表] 日本、韓国、中国、台湾に生息するクワコ(Bombyx mandarina)の多様性解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 川西祐一, 伴野豊, 藤本浩文, 盧時甲, 屠振力, 間野修平, Eickbush T. E., 鎌内悠, 前川秀彰, 中島裕美子
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 台湾産クワコからのマリナー様転移因子の単離とその系統解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鎌内悠, 川西祐一, 矢後勝也3, 小田切顕一, 上田恭一郎5, 伴野 豊6, 前川秀彰2, Yu-FengHsu, n中島裕美子
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第64回九州支部・第74回関西支部合同大会昆虫機能・利用学術講演会
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ(福岡)
• [学会発表] 協調進化する多重遺伝子族の進化速度 (2007)
  • 著者名/発表者名: 間野修平
  • 学会等名: 日本遺伝学会79回大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2007-09-20
• [備考]
  • URL: http://www.tbc.u-ryukyu.ac.jp/ja/comb/staff-research/staff/article/266-comb-lab/12-nakajima.html