昆虫サイトカイン依存的な新しい自然免疫活性化経路の証明

• 研究課題/領域番号: 23370034
• 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: 動物生理・行動
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 早川 洋一 佐賀大学, 農学部, 教授 (50164926)
• 連携研究者: 相沢 智康 北海道大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40333596)
• 研究協力者: 松本 均 佐賀大学, 農学部, 非常勤研究員 ; 降幡 駿介 鹿児島大学連合, 大学院農学研究科
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円); 2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 昆虫 / サイトカイン / Growth blocking peptide / ストレス / 自然免疫 / 体液性免疫 / 細胞性免疫 / サイトカン / 非感染ストレス / セリン型プロテアーゼ / プロセシング / 血球 / growth-blocking peptide / Growth-blocking peptide (GBP) / 抗菌ペプチド / 温度 / ショウジョウバエ

研究成果の概要

抗菌ペプチド（AMP）は主要な自然免疫エフェクターであり、微生物の侵入から宿主を守るために誘導される。AMP群は非感染性ストレスによっても誘導されるが、そのシグナル経路は未だに明らかにされていなかった。本研究では発育阻害ペプチド（Growth blocking peptide, GBP）に着目し、一連の解析を行った。その結果、ショウジョウバエのGBPシグナル経路は、感染・非感染に拘らず様々なストレスに対して急性自然免疫反応を仲介することを証明した。したがって、本研究によって、GBPが昆虫における様々なストレス因子誘導性のAMP発現を制御する強力なサイトカインであることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Immunoevasive protein (IEP)-containing surface layer covering polydnavirus particles is essential for viral infection. (2014)
  • 著者名/発表者名: Furihata, S., Tanaka, K., Ryuda, M., Ochiai, M., Matsumoto, H., Csikos, G. and Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: J. Invertebr. Pathol. 巻: 115 ページ: 26-32
  • DOI: 10.1016/j.jip.2013.10.013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gain of long tonic immobility behavioral trait causes the red flour beetle to reduce anti-stress capacity (2014)
  • 著者名/発表者名: Kiyotake H, Matsumoto H, N akayama S, Sakai M, Miyata ke T, Ryuda M, and Hayakawa Y
  • 雑誌名: Journal of Insect Physiology 巻: 60 ページ: 92-97
  • DOI: 10.1016/j.jinsphys.2013.11.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes of RNA virus infection rates and gut microbiota in young worker Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae) of the chalkbrood-infected colony after a pollination task in a greenhouse. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, H., Nomura, S., Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: Applied Entomology and Zoology 巻: 49 号: 3 ページ: 395-402
  • DOI: 10.1007/s13355-014-0261-3
  • NAID: 40020169409
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] トビイロウンカにおけるパルメトリンによるビテロジェニン遺伝子発現の活性化 (2014)
  • 著者名/発表者名: Khaeso, K., Matsumoto, H., Hayakawa, Y., Tojo, S.
  • 雑誌名: 日本農薬学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ） 巻: 39 号: 2 ページ: 98-104
  • DOI: 10.1584/jpestics.D13-052
  • NAID: 130004725729
  • ISSN: 1348-589X, 1349-0923
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Switching between humoral and cellular immune responses in Drosophila is guided by the cytokine GBP. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuzuki, S. Matsumoto, H., Furihata, S., Ryuda, M., Tanaka, H., Sung, E-J., Bird, G.S., Zhou, Y., Shears, S.B., and Hayakawa, Y.,
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 4628-4628
  • DOI: 10.1038/ncomms5628
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Changes of RNA virus infection rates and gut microbiota in young worker Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae) of the chalkbrood-infected colony after a pollination task in a greenhouse. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, H., Nomura, S., Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: Applied Entomology and Zoology 巻: in press
  • NAID: 40020169409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitellogenin gene expression by permethrin in the brown planthopper, Nilaparvata lugens (Hemiptera: Auchenorrhyncha: Delphacidae). (2014)
  • 著者名/発表者名: Khaeso,K., Matsumoto, H., Hayakawa, Y., and Tojo, S.
  • 雑誌名: J. Pesticide Sci. 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Venom components of Asobara japonica impair cellular immune responses of host Drosophila melanogaster (2013)
  • 著者名/発表者名: Furihata,SX
  • 雑誌名: Archives of Insect Biochemistry and Physiology 巻: 83 号: 2 ページ: 86-100
  • DOI: 10.1002/arch.21093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drosophila growth-blocking peptide-like factor mediates acute immune reactions during infectious and non-infectious stress (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuzuki, S., Ochiai, M., Matsumoto, H., Kurata, S., Ohnishi A., Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 2 号: 1 ページ: 210-210
  • DOI: 10.1038/srep00210
  • 査読あり
• [雑誌論文] A stress-responsive cytokine-like gene regulates insect larval growth (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, K., Nomura, S., Matsumoto, H., Tsuzuki, S., Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: Insect Biochem.Molec.Biol. 巻: 42 号: 3 ページ: 183-192
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2011.11.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics common to a cytokine family spanning five orders of insects (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, H., Tsuzuki, S., Date-Ito, A., Ohnishi, A., Hayakawa, Y.
  • 雑誌名: Insect Biochem.Molec.Biol. 巻: 42 号: 6 ページ: 446-454
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2012.03.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of PLC by an endogenous cytokine (GBP) in Drosophila S3 cells and its application as a model for studying inositol phosphate signaling through ITPK1. (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhou, Y., Wu, S., Wang, H., Hayakawa, Y., Bird, G.S., and Shears, S.B.
  • 雑誌名: Biochemical Journal 巻: 448 号: 2 ページ: 273-283
  • DOI: 10.1042/bj20120730
  • 査読あり
• [学会発表] 宿主アワヨトウ幼虫からのカリヤコマユバチ脱出誘導因子の発見 (2014)
  • 著者名/発表者名: 砂山貴志、内川雄貴、落合正則、早川洋一
  • 学会等名: 日本応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] 寄生蜂Asobara japonica毒液殺虫成分が宿主ショウジョウバエに及ぼす生理機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 降幡駿介、早川洋一
  • 学会等名: 第５７回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 日本大学生物資源科学科
• [学会発表] 昆虫自然免疫活性調節の新しい情報伝達経路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 早川洋一
  • 学会等名: 日本応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 近畿大学農学部(奈良)
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] Biological functions of insect cytokine growth-blocking peptide (GBP) (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hayakawa
  • 学会等名: International Congress of Entomology
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://extwww.cc.saga-u.ac.jp/~hayakayo/FRAME/index.html
• [産業財産権] ストレス耐性付与組成物、ストレス耐性付与方法、ストレス耐性体内増殖方法、及びストレス評価方法 (2015)
  • 発明者名: 早川洋一
  • 権利者名: 早川洋一
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-059490
  • 出願年月日: 2015-03-23