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チャバネアオカメムシにおける液性免疫と共生細菌の関係

研究課題

研究課題/領域番号 19K06080
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39050:昆虫科学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

西出 雄大  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 主任研究員 (50558096)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード共生 / 抗菌性タンパク質 / 液性免疫 / Defensin / 昆虫免疫 / 共生細菌 / RNAi / Lysozyme / multicopper oxidase / laccase / 共生細菌数 / 共生細菌伝達
研究開始時の研究の概要

昆虫には共生細菌の助けなしでは生育できないものが数多く存在する。しかし、昆虫自身は共生細菌以外の細菌などを自身の免疫系を用いて排除している。では、昆虫は何を使って、細菌の何を見分けているのだろうか?また、たとえ共生細菌であったとしてもその数が増えすぎれば昆虫にとって害になるであろうし、逆に少なすぎれば共生細菌の恩恵は少なくなってしまう。この共生細菌のコントロールはどのように行われているのだろうか?さらに、共生細菌側が宿主昆虫のコントロールを行っている可能性もある。本課題で行われる研究は、これらの謎のいったんを解明することを目的とする一連の研究を計画し実行するものである。

研究成果の概要

チャバネアオカメムシの共生細菌と免疫の関係を調べた。チャバネアオカメムシは共生細菌を入れ替えることができるので、入れ替えた際の抗菌性タンパク質の発現を見た。その結果、さまざまな抗菌性タンパク質の発現が変化することが分かり、さらに発現が大きく上昇した抗菌性タンパク質をRNAiすると、共生細菌の数が増えたことから、共生細菌の数のコントロールに抗菌性タンパク質が関与していることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多くの昆虫は共生細菌無しでは生きることができない一方で、昆虫は自身が有している免疫機構によって、体内に侵入した病原細菌等の異物を排除している。なぜ共生細菌は排除されないのか?ヒトも腸内に細菌を持ち、ある種の細菌は排除しある種の細菌は排除しない。カメムシを用いた本研究では、この疑問を少し解明することが出来た。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Effectiveness of orally-delivered double-stranded RNA on gene silencing in the stinkbug Plautia stali2021

    • 著者名/発表者名
      Nishide Yudai、Kageyama Daisuke、Tanaka Yoshiaki、Yokoi Kakeru、Jouraku Akiya、Futahashi Ryo、Fukatsu Takema
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 1 ページ: e0245081-e0245081

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0245081

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diversity and function of multicopper oxidase genes in the stinkbug Plautia stali2020

    • 著者名/発表者名
      Nishide Yudai、Kageyama Daisuke、Hatakeyama Masatsugu、Yokoi Kakeru、Jouraku Akiya、Tanaka Hiromitsu、Koga Ryuichi、Futahashi Ryo、Fukatsu Takema
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 3464-3464

    • DOI

      10.1038/s41598-020-60340-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 野外における液性免疫が生存に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      西出 雄大
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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