| 研究課題/領域番号 |
21H04718
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分38:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
松田 一彦 近畿大学, 農学部, 教授 (00199796)
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| 研究分担者 |
丹羽 隆介 筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 教授 (60507945)
加藤 直樹 摂南大学, 農学部, 教授 (90442946)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 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 |
42,900千円 (直接経費: 33,000千円、間接経費: 9,900千円)
2023年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2022年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2021年度: 23,660千円 (直接経費: 18,200千円、間接経費: 5,460千円)
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| キーワード | Insect regulation / Neonicotinoid / Nicotinic receptor / Electrophysiology / Receptor expression / Multivariate analysis / ニコチン性アセチルコリン受容体 / 機能的発現 / 膜電位固定法 / ネオニコチノイド / 微生物二次代謝物質 / 昆虫の変態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ショウジョウバエを中心とする昆虫の神経細胞で発現するニコチン性アセチルコリン受容体（nAChR）およびnAChR機能的発現調節因子の変態や性分化などに伴う変化を解明し、その成果をもとに再現したnAChRに対する合成および天然昆虫制御物質の活性を評価する。さらに、セイヨウミツバチのカースト間でのnAChRのサブユニット構成とnAChR機能的発現調節因子の違いを解明するとともに、本種と他の昆虫種との間での昆虫制御物質に対する感受性差をもたらす原因を解明することにより、高い標的昆虫種選択性を示す次代の昆虫制御技術を創出する。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではショウジョウバエのnAChRを対象として、Dα2サブユニットがネオニコチノイドとの相互作用に負に働き、その発現を抑制するとショウジョウバエ成虫がネオニコチノイド過敏になることを発見した。次いで、セイヨウミツバチで発現するnAChRのサブユニットと補助因子の共発現を遺伝子発現解析によって明らかにし、補助因子が濃度依存的にnAChRの膜上での機能的発現を調節することを見出した。さらに線虫のnAChRに対する糸状菌産物パラヘルクアミドAの選択的作用の機構を解明し、変態依存的なnAChRの調節の研究に有用なケミカルプローブを糸状菌産物から見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
薬剤の標的タンパク質の発現を抑制すると、生物は薬剤に対して抵抗性を示す。こうした常識に反して、本研究ではnAChRを構成する特定のサブユニットがネオニコチノイドの活性発現に対して負に作用し、その発現を抑制すると昆虫が本剤に過敏になるという、従来にない分子機構を明らかにした（3つの新聞社で報道された）。また、セイヨウミツバチのnAChRの発現を補助因子が発現量に応じて促進・抑制することも見出した。さらに、nAChRに作用する殺線虫剤の作用機構を先駆けて解明し、昆虫の変態を調節する新たな物質を発見した。これらの成果は防除標的生物に高選択的に作用する新たな昆虫・線虫制御剤の開発に寄与するものである。
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