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新規アラタ体特異的転写因子の解析から紐解く幼若ホルモン生合成経路の分子制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 20H03004
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

粥川 琢巳  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, 上級研究員 (70580463)

研究分担者 松尾 隆嗣  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70301223)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード幼若ホルモン / アラタ体 / 生合成経路 / 転写因子 / 生合成酵素
研究開始時の研究の概要

幼若ホルモン(JH)は,変態抑制作用を有する昆虫固有のホルモンであるが,その生合成制御機構に関しては未だ不明な点が多い.これまで我々は,JH生合成器官であるアラタ体で特異的に発現し,JH生合成酵素遺伝子を制御する新規転写因子(corpora allata-specific transcriptional factor, CAsp-TF)の単離に成功している.本研究では,様々な昆虫の優れた解析ツールを駆使してCAsp-TFの機能解析を行うと共に,未知JH生合成酵素遺伝子の単離・機能解析を行うことで,JH生合成の分子制御機構を解明する.

研究成果の概要

幼若ホルモン(JH)の変態抑制作用は,昆虫に普遍的かつ特徴的な生理作用であり,昆虫の繁栄に大きく貢献した要因の1つであることから,学術的な興味は元より創農薬の有望なターゲットとして注目されている.近年,標的細胞内でのJHシグナル経路が明らかになりつつあるが,JH生合成器官であるアラタ体での生合成制御機構に関しては未だ不明な点が多い.本研究では,アラタ体で特異的に発現する転写因子(dead ringer,Dri)を発見し,Driによる新たなJH生合成の分子制御機構を解明した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

JHは脱皮・変態の他に,休眠・卵成熟・相変異・カースト分化等の昆虫の生理現象に関わることから,DriによるJH生合成の分子制御機構は,JHが関わる多岐の生理現象の解明に派生すると考えられる.また,Driについてさらに詳しく解析を進めることで,将来的に薬剤や遺伝子工学技術を使って,害虫や益虫の発育をコントロールする技術開発に期待できる.

報告書

(2件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Identification of novel juvenile-hormone signaling activators <i>via</i> high-throughput screening with a chemical library2021

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kayukawa, Kenjiro Furuta, Kiyoaki Yonesu, Takayoshi Okabe
    • 雑誌名

      日本農薬学会誌(Journal of Pesticide Science)

      巻: 46 号: 1 ページ: 53-59

    • DOI

      10.1584/jpestics.D20-070

    • NAID

      130007992087

    • ISSN
      1348-589X, 1349-0923
    • 年月日
      2021-02-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 幼若ホルモンの分子作用メカニズムの解明と分子標的型創農薬2020

    • 著者名/発表者名
      粥川琢巳
    • 雑誌名

      日本農薬学会誌

      巻: 45 号: 2 ページ: 97-103

    • DOI

      10.1584/jpestics.W20-36

    • NAID

      130007988761

    • ISSN
      2187-0365, 2187-8692
    • 年月日
      2020-08-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a juvenile-hormone signaling inhibitor via high-throughput screening of a chemical library2020

    • 著者名/発表者名
      Kayukawa Takumi, Furuta Kenjiro, Nagamine Keisuke, Shinoda Tetsuro, Yonesu Kiyoaki, Okabe Takayoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 18413-18413

    • DOI

      10.1038/s41598-020-75386-x

    • 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] Establishment and characterization of novel cell lines derived from six lepidopteran insects collected in the2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuyo Watanabe, Isao Kobayashi, Masatsugu Hatakeyama, Takumi Kayukawa, Gaku Akiduki
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal

      巻: 56 号: 6 ページ: 425-429

    • DOI

      10.1007/s11626-020-00438-5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 培養細胞系を用いた大規模スクリーニングから得られた新規幼若ホルモンアゴニスト2021

    • 著者名/発表者名
      粥川 琢巳、古田 賢次郎、米須清明、岡部隆義
    • 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] マツノマダラカミキリ由来培養細胞の樹立2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊和代、高務淳、相川拓也、粥川琢巳
    • 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] 幼若ホルモンアンタゴニストNY52 誘導体の合成と薬理学的特性2021

    • 著者名/発表者名
      古田賢次郎、山田直子、粥川琢巳
    • 学会等名
      日本農薬学会第46回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Establishment of a simple method for ex vivo honey bee cell culture capable of gene expression analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuyo Watanabe, Mikio Yoshiyama, Gaku Akiduki, Kakeru Yokoi, Hiroko Hoshida, Takumi Kayukawa, Mari Ogihara, Kiyoshi Kimura, Masatsugu Hatakeyama
    • 学会等名
      Coloss Asia e-meeting 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 幼若ホルモンの働きを抑える薬剤探索法の開発と新たな昆虫成長制御剤の候補となる化合物の発見

    • URL

      https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/nias/137143.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 大規模スクリーニングから得られた新規幼若ホルモン活性化合物

    • URL

      https://www.naro.go.jp/project/results/4th_laboratory/nias/2020/nias20_s22.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 新規チョウ目昆虫培養細胞7種の樹立とその配布

    • URL

      https://www.naro.go.jp/project/results/4th_laboratory/nias/2020/nias20_s01.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 大規模スクリーニングから得られた幼若ホルモン活性を有する有害生物防除剤2021

    • 発明者名
      粥川琢巳、古田賢次郎
    • 権利者名
      粥川琢巳、古田賢次郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-007093
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] サバクトビバッタの細胞株の製造方法2021

    • 発明者名
      粥川琢巳、渡邊和代
    • 権利者名
      粥川琢巳、渡邊和代
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-011741
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-03-27  

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