土壌細菌殺虫性タンパク質からの安心安全なタンパク質殺虫剤の実現

• 研究課題/領域番号: 21310051
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 佐藤 令一 東京農工大学, 大学院・農学研究院, 教授 (30235428)
• 研究分担者: 国見 裕久 東京農工大学, 大学院・農学研究院, 教授 (50195476)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2011年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2010年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2009年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: 環境負荷低減技術 / 殺虫剤 / Cry toxin / 進化分子工学 / Bacillus thuiringiensis / タンパク質殺虫剤 / カドヘリン様受容体 / Bacillus thuringiensis

研究概要

殺虫性タンパク質のループ2およびループ3部位に変異を導入してファージディスプレイし、それをカドヘリン様受容体でパニングスクリーニングすることでカドヘリン様受容体に対して結合親和性が増した殺虫性タンパク質変異体が比較的容易に獲得できることが明らかになった。すなわち、既存の殺虫性タンパク質を進化分子工学的方法で目的とする害虫に効くものへと変換するための基盤技術が完成した

研究成果

• [雑誌論文] Response of midgut epithelial cells to Cry1Aa is toxin-dependent and depends on the interplay between toxic action and the host apoptotic response (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S, Yoshizawa Y, Sato R
  • 雑誌名: FEBS Journal 巻: 279 号: 6 ページ: 1071-1079
  • DOI: 10.1111/j.1742-4658.2012.08499.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacillus thuringiensis Cry toxins bound specifically to various proteins via domain III, which had a galactose-binding domain-like fold (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitami M, Kadotani T, Nakanishi K, Atsumi S, Higurashi S, Ishizaka T, Watanabe A, Sato R
  • 雑誌名: Bioscience Biotechnology Biochemistry 巻: 75 ページ: 305-312
  • NAID: 10027897803
  • URL: http://www.jstage.jst.go.jp/article/bbb/75/2/75_100689/_article
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacillus thuringiensis Cry Toxins Bound Specifically to Various Proteins via Domain III, Which Had a Galactose-Binding Domain-Like Fold. (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Kitami, et al.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 75(2) ページ: 305-312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the region for receptor binding and triggering of oligomerization on Bacillus thuringiensis Cry1Aa toxin (2009)
  • 著者名/発表者名: Obata F, Kitami M, Inoue Y, Atsumi S, Yoshizawa Y, Sato R
  • 雑誌名: FEBS Journal 巻: 276 号: 20 ページ: 5949-5959
  • DOI: 10.1111/j.1742-4658.2009.07275.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the region for receptor binding and triggering of oligomer ization on Bacillus thuringiensis CrylAa toxin. (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Obata, et al.
  • 雑誌名: FEBS Journal 276 ページ: 5949-5959
  • 査読あり
• [学会発表] バイオパニング法を用いて選抜されたBtR175高親和性Cry1Aa変異体の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井勇樹, 他3名
  • 学会等名: 第73回昆虫病理研究会
  • 発表場所: 東京大学(弥生)
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] Cry1A毒素に対する宿主昆虫感受性の決定に関与する2分子の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中詩穂, 他3名
  • 学会等名: 第73回昆虫病理研究会
  • 発表場所: 東京大学(弥生)
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] Bt殺虫性毒素の作用機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤令一
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会 シンポジウム2S3a
  • 発表場所: 国立京都国際会館(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Bt殺虫性毒素の作用機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤令一
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会(招待講演)
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] Tow molecular components from the midgut cells of Bombyx mori required for making Sf9 cell susceptible to Cry1A toxins (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S, Miyamoto K, Noda H, Sato R
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] Analysis on the role of Bacillus thuringiensis Cry toxin loop regions in binding affinity to the cadherin-like receptor using Cry toxin mutants (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujii Y, Kotani T, Morimoto C, Harashima Y, Hoshino Y, Sato R
  • 学会等名: 44TH Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: Halifax, Canada
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] Variation of host cell components required for toxic actions of different subclasses of Cry1 toxin (2011)
  • 著者名/発表者名: Shiho S, Tsukamoto H, Miyamoto K, Noda H, Sato R
  • 学会等名: 44TH Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: Halifax, Canada
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] Binding affinity improvement of the Cry1Aa toxin to the cadherin-like protein, BtR175 from Bombyx mori using phage display of loop 3 mutant toxins and bio-panning (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujii Y, Otsuki M, Hoshino Y, Sato R
  • 学会等名: 44TH Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: Halifax, Canada
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] Bombyx mori midgut epithelial cells' reaction induced by Cry1Aa includes both or either of osmotic swelling and apoptosis depending on toxic condition (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S, Yoshizawa Y. Sato R
  • 学会等名: 44TH Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: Halifax, Canada
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] Binding affinity improvement of the Cry1Aa toxin to the cadherin-like protein, BtR175 from Bombyx mori using phage display of loop 3 mutant (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuki Fujii, 他3名
  • 学会等名: 44TH Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: Halifax, Canada
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] Bombyx mori midgut epithelial cells' reaction induced by Cry1Aa includes both or either of osmotic swelling and apoptosis depending on toxic (2011)
  • 著者名/発表者名: Shiho Tanaka, 他2名
  • 学会等名: 44TH Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology
  • 発表場所: Halifax, Canada
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] カイコガのカドヘリン様受容体に対して結合和性が向上したCry1Aa異の作製法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大槻愛美, 他3名
  • 学会等名: 平成23年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • 発表場所: 日本蚕糸学会第81回大会講演要旨集
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] 非感受性昆虫に活性を獲得した Cry毒素変異体の取得法の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小山祐美, 佐藤令一
  • 学会等名: 平成23年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • 発表場所: 日本蚕糸学会第81回大会講演要旨集
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] 変異体を用いたBt菌Cry毒素のループ部位の受容体結合和性における役割の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井勇樹, 他5名
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2010-12-08