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チョウ目昆虫におけるウイルス性オス殺しの分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K14903
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分39050:昆虫科学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

長峯 啓佑  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 研究員 (20817548)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードオス殺し / 昆虫 / 共生 / 微生物 / ウイルス / 性操作 / 生殖操作 / 性比異常 / 共生微生物 / Male killing / 昆虫ウイルス
研究開始時の研究の概要

昆虫では,細胞内共生微生物の感染によって宿主のオスのみが死に至る“オス殺し”が多数報告されているが,そのほとんどは細菌によるものでウイルスによる例は非常に珍しく,ウイルス性オス殺しの分子機構はほとんど手つかずの状況である.
ハスモンヨトウから見つかったオス殺しウイルス(SlMKV)のゲノムには僅か7つの遺伝子がコードされている.本課題ではReMOT法と遺伝子組換え技術を用いて7つの遺伝子からオス殺し遺伝子を特定し,さらに,オス殺しの標的となる宿主の生命現象を次世代シーケンス解析や遺伝子組換え技術,培養細胞系を用いて特定する.これらの結果を総括し,ウイルスによるオス殺しの分子機構解明を目指す.

研究成果の概要

昆虫ではオス宿主を特異的に死亡させる“オス殺し”を起こす共生ウイルスが報告されている。ハスモンヨトウに共生するオス殺しウイルス(SlMKV)はゲノムに僅か7つの遺伝子のみを持つことが明らかになった。そこで本研究では、遺伝子組換えカイコを利用した解析、および卵巣移行性組換えタンパク質を利用した解析によりオス殺し遺伝子の特定を試みたが、いずれの手法でも特定には至らなかった。今後オス殺し遺伝子を特定するには、複数の遺伝子が機能してオス殺しを起こす可能性や、タンパク質ではなくウイルスRNAがオス殺しを引き起こす可能性などを考慮して解析を進める必要があるだろう.

研究成果の学術的意義や社会的意義

昆虫では、様々な共生細菌が引き起こすオス殺しが報告されてきたが、近年になってウイルスによるオス殺しが立て続けに発見された。しかしながら、オス殺し遺伝子が特定されたウイルスはショウジョウバエに共生するDbMKPV1のみである。SlMKVはDbMKPV1のオス殺し遺伝子を持たないことから、独自のオス殺し遺伝子を獲得したと考えられる。ウイルスが持つ多様なオス殺しの分子機構を解明し、比較することが、オス殺しを獲得した進化的経緯や生態的な意義の解明につながると期待している。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Male-killing virus in a noctuid moth Spodoptera litura2023

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nagamine, Yoshiaki Kanno, Ken Sahara, Toshiaki Fujimoto, Atsuo Yoshido, Yukio Ishikawa, Misato Terao, Daisuke Kageyama, and Yoshinori Shintani
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the Unites States of America

      巻: 120 (46) 号: 46

    • DOI

      10.1073/pnas.2312124120

    • 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
  • [雑誌論文] A male-killing gene encoded by a symbiotic virus of Drosophila2023

    • 著者名/発表者名
      Kageyama Daisuke、Harumoto Toshiyuki、Nagamine Keisuke、Fujiwara Akiko、Sugimoto Takafumi N.、Jouraku Akiya、Tamura Masaru、Katoh Takehiro K.、Watada Masayoshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 1357-1357

    • DOI

      10.1038/s41467-023-37145-0

    • 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] A new antimicrobial peptide, Pentatomicin, from the stinkbug Plautia stali2022

    • 著者名/発表者名
      Nishide Yudai、Nagamine Keisuke、Kageyama Daisuke、Moriyama Minoru、Futahashi Ryo、Fukatsu Takema
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 16503-16503

    • DOI

      10.1038/s41598-022-20427-w

    • 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
  • [学会発表] Male killing induced by maternally inherited viruses in arthropods2023

    • 著者名/発表者名
      Kageyama D, Harumoto T, FujiwaraA, Watada M, Nagamine K, Kanno Y, Shintani Y
    • 学会等名
      The 11th Wolbachia conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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