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昆虫と細菌の内部共生を支える分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19J11493
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分39050:昆虫科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

JANG Seonghan  北海道大学, 農学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードSymbiosis / Burkholderia / Riptortus pedestris / Duox / Dual oxidase / Mutualism / Microbiology / symbiosis / symbiont / Insect
研究開始時の研究の概要

Gut microbiota is important for many organisms including human. Especially "symbiont bacteria" can give many beneficial effects as like enhancement of immunity. By using the insect-bacteria symbiosis system, we can understand deeply about host-symbiont interaction

研究実績の概要

In this fiscal year, I elucidated novel function of NADPH oxidase enzyme, Dual oxidase (Duox), in a pest insect Riptortus pedestris. Duox is originally well-known enzyme related to gut mucosal immunity of insects. Upon intestinal infection of pathogens, Duox generates bactericidal reactive oxygen species (ROS) and kill invaded pathogens. However, in R. pdestris Duox was not related to gut immunity, but it stabilized insect's respiratory network by cross-linking tyrosine bonds of proteins resulting in forming dityrosine network (DTN). Genetic blocking of duox gene indeed destabilized a DTN and it caused the collapse of insect respiratory network. Thus, aerobic symbiont Burkholderia were died from the midgut since they can't utilize enough oxygen. This study was published in PNAS journal.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Gachon University(韓国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Gachon University(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 共生研究のためのモデル系:ホソヘリカメムシと<i>Burkholderia</i>の魅力2021

    • 著者名/発表者名
      竹下 和貴、石神 広太、Jang Seonghan、菊池 義智
    • 雑誌名

      日本微生物生態学会誌

      巻: 36 号: 1 ページ: 3-12

    • DOI

      10.20709/jsmeja.36.1_3

    • NAID

      130008000174

    • ISSN
      2424-1989
    • 年月日
      2021-03-01
    • 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
  • [雑誌論文] Dual oxidase enables insect gut symbiosis by mediating respiratory network formation2021

    • 著者名/発表者名
      Jang Seonghan、Mergaert Peter、Ohbayashi Tsubasa、Ishigami Kota、Shigenobu Shuji、Itoh Hideomi、Kikuchi Yoshitomo
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 10

    • DOI

      10.1073/pnas.2020922118

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Insecticide resistance governed by gut symbiosis in a rice pest, Cletus punctiger, under laboratory conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Ishigami Kota、Jang Seonghan、Itoh Hideomi、Kikuchi Yoshitomo
    • 雑誌名

      Biology Letters

      巻: 17 号: 3 ページ: 20200780-20200780

    • DOI

      10.1098/rsbl.2020.0780

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Re-opening of the symbiont sorting organ with aging in Riptortus pedestris2020

    • 著者名/発表者名
      Jang Seonghan、Kikuchi Yoshitomo
    • 雑誌名

      Journal of Asia-Pacific Entomology

      巻: 23 号: 4 ページ: 1089-1095

    • DOI

      10.1016/j.aspen.2020.09.005

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Impact of the insect gut microbiota on ecology, evolution, and industry2020

    • 著者名/発表者名
      Jang Seonghan、Kikuchi Yoshitomo
    • 雑誌名

      Current Opinion in Insect Science

      巻: 41 ページ: 33-39

    • DOI

      10.1016/j.cois.2020.06.004

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Burkholderia insecticola triggers midgut closure in the bean bug Riptortus pedestris to prevent secondary bacterial infections of midgut crypts2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Yoshitomo、Ohbayashi Tsubasa、Jang Seonghan、Mergaert Peter
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 14 号: 7 ページ: 1627-1638

    • DOI

      10.1038/s41396-020-0633-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Burkholderia sp. Strain THE68, a Bacterial Symbiont Isolated from Midgut Crypts of the Seed Bug Togo hemipterus2020

    • 著者名/発表者名
      Takeshita Kazutaka、Jang Seonghan、Kikuchi Yoshitomo
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 9 号: 10

    • DOI

      10.1128/mra.00041-20

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Host?symbiont specificity determined by microbe?microbe competition in an insect gut2019

    • 著者名/発表者名
      Itoh Hideomi、Jang Seonghan、Takeshita Kazutaka、Ohbayashi Tsubasa、Ohnishi Naomi、Meng Xian-Ying、Mitani Yasuo、Kikuchi Yoshitomo
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 116 号: 45 ページ: 22673-22682

    • DOI

      10.1073/pnas.1912397116

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 共生細菌による腸の驚くべき形態変化、Homeobox遺伝子が鍵!2021

    • 著者名/発表者名
      Jang Seonghan, Mergaert Peter, Ohbayashi Tsubasa, Matsuura Yu, Kikuchi Yoshitomo
    • 学会等名
      The Japanese Society of Applied Entomology & Zoology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Duox determines insect gut symbiosis by stabilizing respiratory network2019

    • 著者名/発表者名
      Jang Seonghan and Kikuchi Yoshitomo
    • 学会等名
      日本進化学会第21回北海道大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A novel function of Duox in insect-microbe gut symbiosis: development of trachea network and stabilization of symbiotic association2019

    • 著者名/発表者名
      Jang Seonghan and Kikuchi Yoshitomo
    • 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
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Gut commensal bacteria contribute insect’s healthcare by immune enhancement2019

    • 著者名/発表者名
      Jang Seonghan and Kikuchi Yoshitomo
    • 学会等名
      2019 Fall International Conference of KSAE
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Host-symbiont specificity determined by microbe-microbe competition in an insect gut2019

    • 著者名/発表者名
      Jang Seongha, Itoh Hideomi, and Kikuchi Yoshitomo
    • 学会等名
      2019 Fall International Conference of KSAE
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 昆虫の呼吸器官形成に関わる新しいメカニズムを解明

    • URL

      https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2021/pr20210302/pr20210302.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 昆虫の呼吸器官形成に関わる新しいメカニズムを解明 - 昆虫の気管は活性酸素で硬くなる -

    • URL

      https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/210302_pr.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Interview from Korea Biologist Website

    • URL

      https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=hbs_treatise&id=68259&idauthorid=31085&ttype=0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] F1000 recommendation

    • URL

      https://facultyopinions.com/prime/737610227

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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