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自己と非自己の認識を撹乱させる寄生蜂による宿主への侵入の仕組みの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K20571
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金
審査区分 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
研究機関東京農工大学

研究代表者

天竺桂 弘子  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80434190)

研究分担者 佐藤 令一  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 名誉教授 (30235428)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2020年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
キーワード組織親和的侵入 / Copidosoma floridanum / 多胚生寄生蜂 / 組織擬態 / 異物認識 / 桑実胚 / 多胚性寄生蜂 / 分子擬態 / 組織親和的侵 / 急性免疫拒絶反応
研究開始時の研究の概要

宿主体内への侵入は、多胚性寄生蜂において寄生成功の必須要件である。この侵入において、多胚性寄生蜂の桑実胚は宿主組織内に損傷を与えることなく侵入し、むしろ宿主は桑実胚を積極的に迎え入れる。このような組織親和的侵入は、一般的に動物界で広く知られる遠縁種間の急性型移植拒絶反応を回避するユニークな現象で、その仕組みとして分子擬態が示唆されてきた。本研究では申請者らがこれまでに多胚性寄生蜂の胚発生期の遺伝子発現解析で得られた情報を基に、組織親和的侵入の仕組みを解明することを目的とする。

研究成果の概要

多胚性寄生蜂キンウワバトビコバチの桑実胚は、宿主組織に対して、組織親和的に侵入する。そこで本研究では、組織親和的侵入の分子メカニズムを解明することを目的とした。最初に、トランスクリプトーム解析から取得した配列を元に組織親和的侵入因子のcDNA配列決定を試み、その配列を決定した。次に、この因子が、宿主の侵入に関与するかを検討するため、組み換えタンパク質、RNA干渉、および抗体を用いた侵入阻害実験系の構築を試みた。その結果、組織親和的侵入因子抗体によって、宿主への侵入が強く阻害されることを明らかにした。以上のように本研究は、これまで未解明であった組織親和的侵入に関与する分子の実体を同定できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多胚性寄生蜂の桑実胚は、宿主組織に損傷を与えることなく侵入し、むしろ宿主はこの桑実胚を積極的に迎え入れる。研究代表者らは、この現象を組織親和的侵入と名付けた。組織親和的侵入は、一般的に動物界で広く知られる遠縁種間の急性型移植拒絶反応を回避するユニークな現象であるが、それに関わる分子は、不明であった。本研究により遠縁の動物個体の組織間で親和性の獲得に寄与する分子が確定すると、別個体の組織の移植により、急性免疫拒絶反応がおこらない分子の仕組みを理解できる。本研究により未解明であった動物の組織親和的侵入に関与する分子が明らかになれば、生物学の異物認識の根幹を担う仕組みの理解が大きく変革・転換される。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (59件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (12件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 8件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] ラ・トローブ大学(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 全南大学校(韓国)

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      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] カンザス州立大学(米国)

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      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] カンザス州立大学(米国)

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      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ラ・トローブ大学(オーストリア)

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  • [国際共同研究] 全南大学校(韓国)

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  • [国際共同研究] カンザス州立大学(米国)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ラ・トローブ大学(オーストラリア)

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  • [国際共同研究] 全南大学校(韓国)

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  • [国際共同研究] ラ・トローブ総合大学(オーストラリア)

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  • [国際共同研究] カンザス州立大学(米国)

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      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 昆虫の変態から学ぶ神経のプログラム形態転換の仕組み2024

    • 著者名/発表者名
      天竺桂弘子
    • 雑誌名

      日本電子材料技術協会会報 特集: 生物に学ぶ電子材料技術への展開

      巻: 54 ページ: 8-12

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Functional importance of groups I and II chitinases in cuticle chitin turnover during molting in a wood-boring beetle, Monochamus alternatus.2023

    • 著者名/発表者名
      Youngseo Lee, Subbaratnam Muthukrishnan, Karl J Kramer, Takuma Sakamoto, Hiroko Tabunoki, Yasuyuki Arakane, Mi Young Noh
    • 雑誌名

      Pesticide biochemistry and physiology

      巻: 194 ページ: 105496-105496

    • DOI

      10.1016/j.pestbp.2023.105496

    • 関連する報告書
      2023 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] The Development of New Methods to Stimulate the Production of Antimicrobial Peptides in the Larvae of the Black Soldier Fly Hermetia illucens2023

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa A, Sakamoto T, Kanost MR, Tabunoki H.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 21 ページ: 15765-15765

    • DOI

      10.3390/ijms242115765

    • 関連する報告書
      2023 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] An extract from the frass of swallowtail butterfly (Papilio machaon) larvae inhibits HCT116 colon cancer cell proliferation but not other cancer cell types.2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano M, Sakamoto T, Kitano Y, Bono H, Simpson RJ, Tabunoki H.
    • 雑誌名

      BMC Genomics.

      巻: 24 号: 1 ページ: 735-735

    • DOI

      10.1186/s12864-023-09841-0

    • 関連する報告書
      2023 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] Systematic functional annotation workflow for insects2022

    • 著者名/発表者名
      Bono, H., Sakamoto, T., Kasukawa, T., & Tabunoki, H.
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 13 号: 7 ページ: 586-586

    • DOI

      10.3390/insects13070586

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Superoxide dismutase 6 is required during metamorphosis for the development of properly movable legs in Tribolium castaneum2022

    • 著者名/発表者名
      Nishiko Maaya、Sakamoto Takuma、Mun Seulgi、Noh Mi Young、Arakane Yasuyuki、Kanost Michael R.、Arai Katsuhiko、Tabunoki Hiroko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 6900-6900

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10166-3

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Phenotypic analyses, protein localization, and bacteriostatic activity of Drosophila melanogaster transferrin-12022

    • 著者名/発表者名
      Weber JJ, Brummett LM, Coca ME, Tabunoki H, Kanost MR, Ragan EJ, Park Y, Gorman MJ.
    • 雑誌名

      Insect Biochem Mol Biol.

      巻: 147 ページ: 103811-103811

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2022.103811

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nutritional and metabolic process of the dung beetle Phelotrupes auratus depends on the plant ingredients that the herbivores eat2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto T, Sinzeki S, Kakinuma S, Ishihara E, Tabunoki H.
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 23 号: 1 ページ: 751-751

    • DOI

      10.1186/s12864-022-08982-y

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nodule formation in Bombyx mori larvae is regulated by BmToll10-3.2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Tang S, Otuka H, Ito K, Sato R.
    • 雑誌名

      J Insect Physiol.

      巻: 142 ページ: 104441-104441

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2022.104441

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] cDNA Cloning and Partial Characterization of the DJ-1 Gene from Tribolium castaneum2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Shunya、Nishiko Maaya、Sakamoto Takuma、Kanost Michael R.、Tabunoki Hiroko
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 10 号: 12 ページ: 1970-1970

    • DOI

      10.3390/antiox10121970

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] De novo transcriptome analysis for examination of the nutrition metabolic system related to the evolutionary process through which stick insects gain the ability of flight (Phasmatodea)2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Takuma、Sasaki Shunya、Yamaguchi Nobuki、Nakano Miho、Sato Hiroki、Iwabuchi Kikuo、Tabunoki Hiroko、Simpson Richard J.、Bono Hidemasa
    • 雑誌名

      BMC Research Notes

      巻: 14 号: 1 ページ: 182-182

    • DOI

      10.1186/s13104-021-05600-0

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Integrated effects of thermal acclimation and challenge temperature on cellular immunity in the plusiine moth larvae Chrysodeixis eriosoma (Lepidoptera: Noctuidae)2020

    • 著者名/発表者名
      Takano Yumi、Sakamoto Takuma、Tabunoki Hiroko、Yoshimura Jin、Iwabuchi Kikuo
    • 雑誌名

      Physiological Entomology

      巻: 46 号: 1 ページ: 52-59

    • DOI

      10.1111/phen.12344

    • NAID

      120006980770

    • 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] Construction of TUATinsecta database that integrated plant and insect database for screening phytophagous insect metabolic products with medicinal potential.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakane, W., Nakamura, H., Nakazato, T., Kaminaga, N., Nakano, M., Sakamoto, T., ... & Tabunoki, H.
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41598-020-74590-z

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 食性に着目した昆虫資源利活用の新たなカタチ2024

    • 著者名/発表者名
      天竺桂弘子
    • 学会等名
      産総研セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多胚性寄生蜂Copidosoma floridanumにおける寄主認識因子の同定2023

    • 著者名/発表者名
      梅崎未由・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第8回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] キンウワバトビコバチにおける性特異的な競争者排除に関与する因子の解析2023

    • 著者名/発表者名
      居関悠太・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第8回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 多胚性寄生蜂キンウワバトビコバチ vasa タンパク質の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      平田真夕・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第8回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 多胚性寄生蜂におけるメス特異的な発生運命転換機構2023

    • 著者名/発表者名
      坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      日本動物学会第94回山形大会・(S4)捕食寄生系における種間相互作用:毒・免疫・寄主操作
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多胚性寄生蜂キンウワバトビコバチの「自己」と「非自己」識別機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      天竺桂弘子
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会シンポジウム「バイオDXによるデータ駆動型ゲノム育種に向けて」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Insect superoxide dismutases; their role and function in the pupal stage2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Tabunoki
    • 学会等名
      The 3rd International Collaborative Workshop on Functional Genomics, Molecular Biology and Biochemistry of Insect Cuticular Extracellular Matrix
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] データベース化して見えてきた昆虫資源利活用の新たなカタチ2022

    • 著者名/発表者名
      天竺桂弘子
    • 学会等名
      第91回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多胚性寄生蜂キンウワバトビコバチの胚子発生機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      天竺桂弘子
    • 学会等名
      第 62 回日本先天異常学会学術集会 シンポジウム 3
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 昆虫資源利用の新たなカタチ2022

    • 著者名/発表者名
      天竺桂弘子
    • 学会等名
      日本電子材料技術協会 第 59 回秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction of the systems for sustainable food provision using insects in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Tabunoki
    • 学会等名
      4th IUFoST-Japan Webinar on Food Measurement and Characterization
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 多胚性寄生蜂キンウワバトビコバチCopidosoma floridanum bark遺伝子の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      梅崎未由・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第7回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] コウチュウ目における後翅の退化機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      柿沼駿輔 、坂本卓磨 、笹倉靖徳 、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第7回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 多胚性寄生蜂キンウワバトビコバチ兵隊幼虫における同胞認識に関与するタン パク質の解析2022

    • 著者名/発表者名
      神宮萌木 ・坂本卓磨 ・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第7回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] キバラモクメキリガ Xylena formosa 由来代謝産物の生物活性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      陳 景輝、中野美帆、坂本卓磨、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第7回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ナガサキアゲハ Papilio memnon 由来代謝産物の化学構造と薬理活性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      中野美帆・北野克和・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第7回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 多胚性寄生蜂キンウワバトビコバチ vasa タンパク質の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      平田真夕・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第7回蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] コクヌストモドキにおけるSOD遺伝子の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      稲葉有澄・西子まあや・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第67回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] キアゲハ Papilio machaon 代謝産物によるヒトがん細胞株に対する作用の検討2022

    • 著者名/発表者名
      中野美帆・北野克和・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第67回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The SOD gene featuring the unique structure regulates the neuron remodeling process during metamorphosis in Tribolium castaneum.2022

    • 著者名/発表者名
      西子 まあや、 新井 克彦、 天竺桂 弘子
    • 学会等名
      第66回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] コクヌストモドキの蛹期における bark beetle の機能解明2021

    • 著者名/発表者名
      牧野結・西子まあや・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第6回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 中野美帆 ・北野克和 ・坂本卓磨 ・天竺桂弘子2021

    • 著者名/発表者名
      アゲハチョウ科昆虫の代謝による植物成分の化学構造と生物活性の変化の解析
    • 学会等名
      第6回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 多胚生寄生蜂 Copidosoma floridanum における宿主胚子の認識に関与する 因子の cDNA クローニング2021

    • 著者名/発表者名
      梅崎未由・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第6回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 異品種カイコの桑葉成分の代謝系差異についての検討2021

    • 著者名/発表者名
      陳 景輝・横山岳・坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第6回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ツマムラサキマダラ Euploea mulciber 代謝産物由来抗癌活性成分の探索2021

    • 著者名/発表者名
      小野 颯・中野美帆・坂本卓磨・北野克和・天竺桂弘子
    • 学会等名
      第6回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 家畜排せつ物処理のためのアメリカミズアブの利用の検討2021

    • 著者名/発表者名
      和久田萌美、中川敦允、坂本卓磨、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第6回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコ miRNA の BmmiR-Megu は JH に応答する2021

    • 著者名/発表者名
      原田真侑子、坂本卓磨、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第6回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] コクヌストモドキ SOD6 遺伝子は運動神経軸索形成を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      西子まあや、坂本卓磨、新井克彦、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第6回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] コウチュウ目セダカコブヤハズカミキリの後翅発生機構の検討2021

    • 著者名/発表者名
      柿沼駿輔 、坂本卓磨 、笹倉靖徳 、天竺桂弘子
    • 学会等名
      第6回蚕糸・昆虫機能利用関東学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 実験医学2021年12月号2021

    • 著者名/発表者名
      坂本卓磨・天竺桂弘子
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758125505
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      https://tayo.jp/recruitments/student/26

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      https://www.tuat.ac.jp/research/tanbou/20211126_01.html

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      https://web.tuat.ac.jp/~insecta/index.html

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2025-01-30  

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