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カメムシ類に特異的な集合フェロモン合成酵素の逆化学生態学的解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06067
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
研究機関福島大学

研究代表者

篠田 徹郎  福島大学, 食農学類, 教授 (10355620)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード幼若ホルモン / 集合フェロモン / カメムシ / JHAMT / メチル基転移酵素 / 生合成 / フェロモン / 逆化学生態学 / 酵素 / 進化
研究開始時の研究の概要

一部のカメムシ類やコガネムシ類が産生する、幼若ホルモン(JH)と類似のカルボキシメチル(CM)基を有する特殊な集合フェロモン(CM型フェロモン)の生合成機構を解明する。特に、JHとCM型フェロモンの構造的類似性に着目し、逆化学生態学的アプローチにより、CM型フェロモンの生合成に関わるメチル基転移酵素遺伝子を同定する。それによりこれまで独立に研究されてきたJHと昆虫フェロモンの生合成の関連性に光を当て、昆虫フェロモンの多様化をもたらした進化的要因の解析基盤を構築する。

研究成果の概要

チャバネアオカメムシの集合フェロモン(MDT)の合成に関わる酵素遺伝子の同定、および合成器官の同定を目的に、幼若ホルモン酸メチル基転移酵素(JHAMT)様遺伝子に着目して研究を行った。その結果、本種には7種のJHAMT様遺伝子が存在しており、そのうちの一つL2がMDTの合成に関与する可能性が高いことが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、これまで不明であったチャバネアオカメムシの集合フェロモンの生合成酵素遺伝子および生合成器官に関する新規な知見が得られた。本種以外にも、カメムシ類やコガネムシ類には類似の構造を持つ集合フェロモンを生産する種が多数おり、本研究は集合フェロモンを利用した新たな農業害虫の防除法開発に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] The Mitochondrial Phosphatase PTPMT1 is Required for the Proper Growth Rate in the Red Flour Beetle, Tribolium castaneum2022

    • 著者名/発表者名
      Yuri Homma, Tomohiro Inui, Takumi Kayukawa, Kouhei Toga, Tetsuro Shinoda, Toru Togawa
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 39 号: 3

    • DOI

      10.2108/zs210092

    • NAID

      210000188934

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Number of Larval Molts Is Controlled by Hox in Caterpillars2021

    • 著者名/発表者名
      Daimon Takaaki、Koyama Takashi、Yamamoto Gaku、Sezutsu Hideki、Mirth Christen K.、Shinoda Tetsuro
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 31 号: 4 ページ: 884-891.e3

    • DOI

      10.1016/j.cub.2020.11.017

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of the transcription factor E75 in adult cuticular formation in the red flour beetle Tribolium castaneum2020

    • 著者名/発表者名
      Sapin Gelyn D.、Tomoda Kai、Tanaka Sayumi、Shinoda Tetsuro、Miura Ken、Minakuchi Chieka
    • 雑誌名

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 126 ページ: 103450-103450

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2020.103450

    • NAID

      120006957713

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A mitochondrial phosphatase PTPMT1 is essential for the early development of silkworm, Bombyx mori2020

    • 著者名/発表者名
      Homma Yuri、Toga Kouhei、Daimon Takaaki、Shinoda Tetsuro、Togawa Toru
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 530 号: 4 ページ: 713-718

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.07.124

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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