遺伝子組換え昆虫ゲノムのエピジェネティク制御

• 研究課題/領域番号: 22248004
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用昆虫学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 日下部 宜宏 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30253595)
• 研究分担者: 山本 公子 独立行政法人農業生物資源研究所, その他部局等, その他 (40370689) ; 李 在萬 (LEE JAEMAN) 九州大学, 大学院農学研究院, 助教 (50404083)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円); 2013年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2012年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円); 2011年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円); 2010年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
• キーワード: ヘテロクロマチン / 染色体 / エピジェネティクス / ヒストンコード / 分散型動原体 / クロマチン / カイコ / セントロメア / Polycomb / 遺伝子組換え昆虫 / 動原体 / アルゴノート / ポリコーム / ヒストン修飾

研究概要

本研究では、ヒストンコードの解読と構成的なヘテロクロマチン形成の分子機構の理解を通じて、そのエピジェネティクな変化がDNA修復・組換えや染色体構造の安定化に及ぼす影響を明らかにすることを目的に研究を行った。
まず、ヒストンH３を中心に解析を行い、カイコヒストンコードを解読した。次に、H3K9-HP1と H3K27-Polycombシステムに関与する因子の解析を行い、その分子基盤を明らかにした。一方、カイコ分散型動原体染色体における特異的な動原体形成機構と細胞分裂各ステージにおける、動原体形成因子の機能を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Middle region of FancM interacts with Mhf and Rim1 in silkworm, a species lacking the FA core complex (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Sugahara, Hiroaki Mon, JaeMan Lee, Takahiro Kusakabe
  • 雑誌名: Insect Mol. Biol 巻: (in press)
• [雑誌論文] Roles of Piwi proteins in transcriptional regulation mediated by HP1s in cultured silkworm cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuneyuki Tatsuke, Hitoshi Mitsunobu, Li Zhu, Kaito Yoshimura, Hiroaki Mon, JaeMan Lee, Takahiro Kusakabe
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: (in press)
• [雑誌論文] Chromatin-induced spindle assembly mediated by chromosome passenger complex plays an important role in metaphase congression of silkworm holocentric chromosomes (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Mon, JaeMan Lee, Kazuei Mita, Marian Goldsmith, Takahiro Kusakabe
  • 雑誌名: Insect Biochem. Mol. Biol 巻: 45 ページ: 40-50
• [雑誌論文] Roles of Piwi Proteins in Transcriptional Regulation Mediated by HP1s in Cultured Silkworm Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuke T., et al.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 3 ページ: e92313-e92313
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0092313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromatin-induced spindle assembly plays an important role in metaphase congression of silkworm holocentric chromosomes (2014)
  • 著者名/発表者名: Mon H. et al.
  • 雑誌名: Insect Biochem Mol Biol. 巻: 45 ページ: 40-50
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2013.11.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Middle region of FancM interacts with Mhf and Rmi1 in silkworms, a species lacking the Fanconi anaemia (FA) core complex (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugahara R., et al.
  • 雑誌名: Insect Mol Biol. 巻: 23 号: 2 ページ: 185-198
  • DOI: 10.1111/imb.12072
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tightly controlled Tetracycline-inducible transcription system for explosive gene expression in cultured silkworm cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuneyuki Tatsuke, JaeMan Lee, Kazuhiro Iiyama, Hideki Sezutsu, Keiro Uchino, Takahiro Kusakabe
  • 雑誌名: Arch. Insect Biochem. Physiol 巻: 82 ページ: 173-182
• [雑誌論文] Identification and characterization of Polycomb group genes in the silkworm, Bombyx mori (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhiqing Li, Tsuneyuki Tatsuke, Kosuke Sakashita, Li Zhu, Jian Xu, Hiroaki Mon, JaeMan Lee, Takahiro Kusakabe
  • 雑誌名: Mol. Biol. Report 巻: 39 ページ: 5575-5588
• [雑誌論文] Molecular Characterization of heterochromatin proteins 1a and 1b from the Silkworm (2012)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Mitsunobu, Makiko Izumi, Hiroaki Mon, Tsuneyuki Tatsuke, JaeMan Lee, Takahiro Kusakabe
  • 雑誌名: Bombyx mori. Insect Mol. Biol 巻: 21 ページ: 9-20
• [雑誌論文] Genome-wide identification of Polycomb target genes reveals a functional association of Pho with Scm in Bombyx mori (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhiqing Li, Daojun Cheng, Hiroaki Mon, Tsuneyuki Tatsuke, Li Zhu, Jian Xu, JaeMan Lee, Qingyou Xia, Takahiro Kusakabe
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7
• [雑誌論文] Monoubiquitination-Dependent Chromatin Loading of FancD2 in Silkworms, a Species Lacking the FA Core Complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Sugahara, Hiroaki Mon, JaeMan Lee, Takahiro Kusakabe
  • 雑誌名: Gene 巻: 501 ページ: 180-187
• [雑誌論文] SID-1 protein of Caenorhabditis elegans mediates uptake of dsRNA into Bombyx cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi I, Tsukioka H, Komoto N, Uchino K, Sezutsu H, Tamura T, Kusakabe T, Tomita S
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 42 号: 2 ページ: 148-154
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2011.11.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Characterization of heterochromatin proteins 1a and 1b from the Silkworm Bombyx mori (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu, et al
  • 雑誌名: Insect Molecular Biology 巻: 21 号: 1 ページ: 9-20
  • DOI: 10.1111/j.1365-2583.2011.01115.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome-wide identification of Polycomb target genes reveals a functional association of Pho with Scm in Bombyx mori (2012)
  • 著者名/発表者名: Li et al.,
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 号: 4 ページ: e34330-e34330
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0034330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular cloning of BmTUDOR-SN and analysis of its role in RNAi pathway in the silkworm, Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae) (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhu et al.,
  • 雑誌名: Appl. Entomol. Zool. 巻: 47 号: 3 ページ: 207-215
  • DOI: 10.1007/s13355-012-0109-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a Bombyx mori nucleopolyhedrovirus (BmNPV) hyper-sensitive cell line from the silkworm e21 strain (2012)
  • 著者名/発表者名: Lee et al.,
  • 雑誌名: Biotechnol. Lett. 巻: 34 号: 10 ページ: 1173-1179
  • DOI: 10.1007/s10529-012-0971-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testis-specific cell adhesion molecule, CEACAM6-L, forms homophilic interaction at the cell adhesion site in vitro (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurio et al.,
  • 雑誌名: Zool. Sci. 巻: 29 号: 11 ページ: 786-793
  • DOI: 10.2108/zsj.29.786
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and characterization of a recombinant Drosophila tyramine-beta-hydroxylase in silkworm infected with recombinant baculovirus. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ahmed et al.,
  • 雑誌名: J. Asia-Pacific Entomol. 巻: 15 号: 4 ページ: 567-572
  • DOI: 10.1016/j.aspen.2012.06.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] PhiC31 integrase-mediated cassette exchange in silkworm embryos (2012)
  • 著者名/発表者名: Yonemura N, Tamura T, Uchino K, Kobayashi I, Tatematsu K, Iizuka T, Sezutsu H, Muthulakshmi M, Nagaraju J, Kusakabe T
  • 雑誌名: Molecular Genetics and Genomics 巻: 287(9) 号: 9 ページ: 731-739
  • DOI: 10.1007/s00438-012-0711-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Double-strand breaks repair by gene conversion in silkworm holocentric chromosomes (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Mon, JaeMan Lee, Yutaka Kawaguchi, Takahiro Kusakabe
  • 雑誌名: Mol. Genet. Genomics 巻: 286 ページ: 215-224
• [雑誌論文] Posttranslational modifications of the N-terminal tail of histone H3 in holocentric chromosomes of bombyx mori. Insect Biochem (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Mon, Makiko Izumi, Hitoshi Mitsunobu, Tsuneyuki Tatsuke, Kazuhiro Iiyama, Hiroyuki Jikuya, JaeMan Lee, Takahiro Kusakabe
  • 雑誌名: Mol. Biol. 巻: 41 ページ: 902-908
• [雑誌論文] Tributyltin-binding protein type 1, a lipocalin, prevents inhibition of osteoblastic activity by tributyltin in fish scales (2011)
  • 著者名/発表者名: Satone, H., Lee, J.M., Oba, Y., Kusakabe, T., Akahoshi, E., Miki, S., Suzuki, N., Sasayama, Y., Nassef, M., Shimasaki, Y., Kawabata, S., Honjo, T., Oshima, Y.
  • 雑誌名: Aquatic Toxicol 巻: 103 号: 1-2 ページ: 79-84
  • DOI: 10.1016/j.aquatox.2011.02.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aggregates with lysozyme and ovalbumin show features of amyloid-like fibrils (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, et al.
  • 雑誌名: Biochem.Cell Biol. 巻: 89 ページ: 533-544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Double-strand breaks repair by gene conversion in silkworm holocentric chromosomes (2011)
  • 著者名/発表者名: Mon, et al.
  • 雑誌名: Mol.Genet.Genomics 巻: 286 号: 3-4 ページ: 215-224
  • DOI: 10.1007/s00438-011-0640-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Post-translational modifications of the N-terminal tail of histone H3 in holocentric chromosomes of Bombyx mori (2011)
  • 著者名/発表者名: Mon, et al
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 41 号: 11 ページ: 902-908
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2011.08.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement in pHERD vectors to express recombinant proteins tagged with hexahistidine at either the NH2- or COOH-terrminal in Pseudomonas aeruginosa (2011)
  • 著者名/発表者名: IIyama, et al.
  • 雑誌名: J.Insect Biotech.Seric. 巻: 80 ページ: 57-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Virulence of an exotoxin A-deficient strain of Pseudomonas aeruginosa toward the silkworm, Bombyx mori (2011)
  • 著者名/発表者名: Chieda, et al.
  • 雑誌名: Microbial.Pathogenesis 巻: 51 号: 6 ページ: 407-414
  • DOI: 10.1016/j.micpath.2011.09.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of Polycomb group genes in the silk worm, Bombyx mori (2011)
  • 著者名/発表者名: Li, et al
  • 雑誌名: Molecular Biology Reports 巻: 39 号: 5 ページ: 5575-5588
  • DOI: 10.1007/s11033-011-1362-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Characterization of Core Histones in the Silkworm, Bombyx mori. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu, et al.
  • 雑誌名: J.Insect Biotech.Seric. 巻: 79 ページ: 75-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] The telomere-specific non-LTR retrotransposons SART1 and TRAS1 are suppressed by Piwi subfamily proteins in the silkworm, Bombyx mori (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsuke, et al.
  • 雑誌名: Cell.Mol.Biol.Lett. 巻: 15 ページ: 118-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Soluble Protein Production on Transgenic Silkworms Expressing Cytoplasmic Chaperones using Baculovirus Expression System (2010)
  • 著者名/発表者名: Hong, et al.
  • 雑誌名: Appl.Microbiol.Biotech. 巻: 87 ページ: 2147-2156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glucuronyltransferase activity of KfiC from Escherichia coli strain K5 requires as sociation of KfiA : KfiC and KfiA are essential enzymes for production of K5 polysaccharide, N-acetylheparosan (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugiura, et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 1597-1606
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repression of tyrosine hydroxylase is responsible for the sex-linked chocolate mutation of the silkworm, Bombyx mori (2010)
  • 著者名/発表者名: Liu, et al.
  • 雑誌名: Proc.Nat.Acad.Sci. 巻: 107 ページ: 12980-12985
  • 査読あり
• [雑誌論文] A CD36-related transmembrane protein is coordinated with an intracellular lipid-binding protein in selective carotenoid transport for cocoon coloration (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakudoh, et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 7739-7751
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yellow-e determines the color pattern of larval head and tail spots of the silkworm Bombyx mori (2010)
  • 著者名/発表者名: Ito, et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 5624-5629
  • 査読あり
• [学会発表] Soaking RNAi and its application on insect sciences (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Kusakabe, Hiroaki Mon, JaeMan Lee, Xu Jian, Li Zhiqing
  • 学会等名: 韓国蚕糸学会本会
  • 発表場所: 大韓民国平昌郡
• [学会発表] カイコにおける RNAi経路の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉末真吾、田附常幸、阪下浩介、門宏明、李在萬、日下部宜宏
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第82回大会蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] BmTudor-sn interact with BmAgo1 and BmAgo2 not to be involved in RNAi pathway, while to participate in stress granule formation in BmN4 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Li Zhu, Tuneyuki Tatsuke, Hiroaki Mon, JaeMan Lee, Takahiro Kusakabe
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第82回大会 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] カイコ培養細胞NHEJにおける修復関連遺伝子ノックダウンの影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤井美江、門宏明、高橋将晃、光延仁志、李在萬、日下部宜宏
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第82回大会 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] カイコ培養細胞における N-グリコシル化経路の改変とタンパク質発現系への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永田祐大、副嶋泰彦、門宏明・李在萬、日下部宜宏
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第82回大会蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] カイコにおけるヒストンH3S10リン酸化の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村開人ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] カイコにおけるDNAメチル化因子の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 満留卓実ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] カイコ分散型動原体染色体におけるクロマチンループ形成とその役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 益田篤ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] カイコにおける分散型動原体タンパク質の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 門, ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Analysis of P-bodies and stress granules in silkworm BmN4 cells (2011)
  • 著者名/発表者名: 祝, ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] カイコ培養細胞におけるDNA二重鎖切断修復経路の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井, ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] カイコにおけるテトラサイクリン誘導型遺伝子発現システムの改良 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田附, ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] バキュロウイルス発現系における小胞体シャペロンの関与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 工藤, ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] カイコβ-N-acetylglucosaminidase (BmFDL)のノックダウンがN-グリカン形成に与える影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永田, ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] カイコBESを用いたヒト抗菌タンパク質の生産と活性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福島, ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Analysis of P-bodies and stress granules in silkworm BmN4 cells (2011)
  • 著者名/発表者名: 祝力、田附常幸、李志清、門宏明、李在萬、日下部宜宏
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
• [学会発表] カイコ β-N-acetylglucosaminidase (BmFDL) のノックダウンが N- グリカン形成に与える影響/Effect of RNAi for BmFDL in the N-glycosylation pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: 永田祐大、副嶋泰彦、門宏明、李在萬、日下部宜宏
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
• [学会発表] Identification and Expression Pattern Analysis of Polycomb Group Genes in the Silkworm, Bombyx mori. (2010)
  • 著者名/発表者名: Li, et al.
  • 学会等名: 日本分子生物学会本会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Silkworm Argonaute2 homolog is involved in exso-siRNA and endo-siRNA pathway (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaki, et al.
  • 学会等名: 日本分子生物学会本会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Chromatin structure and function of silkworm holocentric chromosomes (2010)
  • 著者名/発表者名: Kusakabe, et al.
  • 学会等名: New Silk Road : Silkworm Genome to Sustainable Agriculture
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] カイコにおけるDNA損傷修復機構ファンコニ経路の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 管原, ら
  • 学会等名: 日本分子生物学会本会
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2010-04-03