| 研究課題/領域番号 |
20H02998
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39050:昆虫科学関連
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
中鉢 淳 豊橋技術科学大学, 先端農業・バイオリサーチセンター, 准教授 (40332267)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
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| キーワード | ミカンキジラミ / 二次代謝 / 大腸菌 / 枯草菌 / 物質生産 / 無細胞タンパク質合成 / 電子顕微鏡 / ゲノム / diaphorin / Profftella / ribosome / in vitro gene expression / RNA-seq / electron microscopy / bacteriome / genome analysis / プロフテラ / 共生 / ディアフォリン / ポリケチド / Profftella armatura / protein synthesis / Escherichia coli / Bacillus subtilis / Carsonella ruddii / polyploidy / オルガネラ様防衛共生体 / 生物活性 / マイクロビオーム / 二次代謝産物 / リボソーム / 比較ゲノム解析 / 防衛共生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
世界的農業害虫「ミカンキジラミ」が持つ「オルガネラ様防衛共生体：Profftella」について、比較ゲノム解析によりその進化動態を解明する。また、RNA干渉法により共生器官の維持機構を解明し、低環境負荷な新規防除法の開発基盤を構築する。さらに、Profftella由来二次代謝産物「ディアフォリン」の生物活性の詳細を解明するとともに、上述のゲノム情報に基づいてProfftella姉妹系統から類縁化合物を取得し、各々の活性情報を収集することで、ディアフォリン関連化合物の応用利用の基盤強化をめざす。
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| 研究成果の概要 |
ミカンキジラミ共生細菌の産生する化合物「ディアフォリン」が、1)大腸菌の増殖・物質生産を促進する一方、枯草菌の増殖・細胞分裂を抑制すること、2)低濃度で細菌由来無細胞タンパク質合成系の活性を促進する一方、高濃度で阻害すること、3)大腸菌・枯草菌に対して異なる遺伝子発現変動を惹起すること、などを解明した。また、ミカンキジラミの共生器官/共生細菌の超微細構造を解明するとともに、複数キジラミ系統の共生細菌のゲノム構造や一次共生細菌の極端な高倍数性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細菌に対するディアフォリンの特異な活性は、特定系統の増殖を促進しながら他の系統を排除するなど、柑橘病原体を含むキジラミ細菌叢に大きな影響を与える可能性があり、植物保護の観点から注目される。また、大腸菌は多様な有用物質の工業生産に頻用されるため、上記活性はこれらの生産効率向上への貢献が期待される。また、共生器官・共生細菌の微細構造、ゲノム構造などの解明は、真核生物-細菌間の相互作用の理解を進めるとともに、高選択性害虫防除法開発の基盤データを提供する。
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