日和見感染で害虫防除：基礎免疫能力を低下させる殺虫剤開発

• 研究課題/領域番号: 22K19165
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 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: 筑波大学
• 研究代表者: 古川 誠一 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (10391583)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 日和見感染 / メラニン化 / プロテアーゼインヒビター / レクチン / セルピン / 植物レクチン / バキュロウイルス / 昆虫免疫

研究開始時の研究の概要

昆虫は強力な先天性免疫反応により、自然界のバクテリアや線虫、ウイルスなど多種多様な病原微生物を排除している。しかし、害虫の免疫能力が低下すれば、通常感染できない病原微生物でも、害虫を日和見感染で病死させることができる。そこで本研究では、害虫の免疫能力を低下させる因子として、ヤドリバエが寄生時に寄主体内で発現する免疫阻害因子であるセリンプロテアーゼインヒビター（Serpin）を用い、また害虫にその因子を導入するツールとして、マツユキソウ由来レクチンとバキュロウイルスの多角体を利用することで、新規殺虫剤の開発を試みる。

研究実績の概要

昆虫は、絶えず病原微生物による攻撃を受けていることが予想されるものの、強力な免疫システムにより、それらを排除することで生存している。しかし、その免疫システムに干渉することで、免疫能力を低下させ、日和見感染を誘発させることが可能である。本研究は、免疫能力を低下させる因子として、寄生性昆虫であるヤドリバエに由来する、昆虫免疫の一種であるメラニン化を阻害するプロテアーゼインヒビターを、害虫にその因子を導入するツールとして植物由来レクチンとバキュロウイルスを利用して、新規殺虫剤の開発を試みるものである。
本年度は、ヤドリバエが寄主昆虫に寄生したときに分泌することが示唆されるプロテアーゼインヒビター遺伝子と、摂食したプロテアーゼインヒビターを中腸内から体液中に輸送するレクチン遺伝子のクローニングを行い、バキュロウイルスベクターを利用したタンパク質発現系に供するためのバキュミドDNAの作成を行った。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

バキュロウイルスを利用したタンパク質発現系を利用するためのバキュミドDNAを作成したが、実際の発現まで確認できていないため。

今後の研究の推進方策

バキュロウイルスによるタンパク質発現を行い、プロテアーゼインヒビターの機能解析と、レクチンのアワヨトウにおける局在を調べる。