カイコのフラボノイド繭の分子基盤とその生物学的意義の解明

• 研究課題/領域番号: 23688008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用昆虫学
• 研究機関: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 大門 高明 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫成長制御研究ユニット, 主任研究員 (70451846)
• 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: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: カイコ / フラボノイド / 遺伝子 / ゲノム / 生態学 / ゲノム編集 / RAD-seq / フェロモン / 繭 / TALEN / ノックアウト / 進化 / 遺伝学 / ポジショナルクローニング

研究成果の概要

本課題では、多いカイコの笹繭（フラボノイド繭）形質の遺伝様式を明らかにし、さらにフラボノイド繭の生物学的な意義を明らかにすることを目的とした。本課題ではddRAD-seq解析を行い、カイコの新規笹繭遺伝子が第２０番染色体に座乗することを見出すとともに、ほとんど不明であったカイコ近縁種（カイコガ亜科）の生態学的特性および繭フラボノイド成分の多様性を明らかにすることができた。さらに、フラボノイド繭形質の分子遺伝学的解析に必須となるゲノム編集法をカイコにおいて高度化することに成功し、フラボノイド繭の分子基盤およびその生物学的意義の解明に向けて大きく前進することができた。

研究成果

• [雑誌論文] The silkworm glutathione S-transferase gene noppera-bo is required for ecdysteroid biosynthesis and larval development (2015)
  • 著者名/発表者名: Sora Enya, Takaaki Daimon, Fumihiko Igarashi, Hiroshi Kataoka, Miwa Uchibori, Hideki Sezutsu, Tetsuro Shinoda & Ryusuke Niwa.
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 61 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2015.04.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microhomology-mediated end-joining-dependent integration of donor DNA in cells and animals using TALENs and CRISPR/Cas9 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Nakade, T. Tsubota, Y. Sakane, S. Kume, N. Sakamoto, M. Obara, T. Daimon, H. Sezutsu, T. Yamamoto, T. Sakuma and K. T. Suzuki
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 5 号: 1 ページ: 5560-5560
  • DOI: 10.1038/ncomms6560
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The transcription factor apontic-like controls diverse coloration pattern in caterpillars. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoda S., Yamaguchi J., Mita K., Yamamoto K., Banno Y., Ando T., Daimon T. and Fujiwara H.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 5 号: 1 ページ: 4936-4936
  • DOI: 10.1038/ncomms5936
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Antennal lobe organization and pheromone usage in bombycid moths (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigehiro Namiki, Takaaki Daimon, Chika Iwatsuki, Toru Shimada, Ryohei Kanzaki
  • 雑誌名: Biology Letters 巻: 10 号: 4 ページ: 20140096-20140096
  • DOI: 10.1098/rsbl.2014.0096
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] カイコガ亜科のバイオロジーと性フェロモン (2014)
  • 著者名/発表者名: 大門高明
  • 雑誌名: 蚕糸・昆虫バイオテック 巻: 83 ページ: 105-114
  • NAID: 130004705721
• [雑誌論文] Anatomical and functional analysis of domestication effects on the olfactory system of the silkmoth Bombyx mori. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sonja Bisch-Knaden, Takaaki Daimon, Toru Shimada, Bill S. Hansson, and Silke Sachse
  • 雑誌名: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 巻: 281(1774) 号: 1774 ページ: 20132582-20132582
  • DOI: 10.1098/rspb.2013.2582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent progress in genome engineering techniques in the silkworm, Bombyx mori. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Daimon, Takashi Kiuchi, and Yoko Takasu
  • 雑誌名: Develpment, Growth, and Differentiation 巻: 56 号: 1 ページ: 14-25
  • DOI: 10.1111/dgd.12096
  • NAID: 40019949214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient TALEN construction for Bombyx gene targeting. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takasu Y, Sajwan S, Daimon T, Osanai-Futahashi M, et al(他4名)
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 9 ページ: e73458-e73458
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0073458
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flavonoids from the cocoon of Rondotia menciana (2013)
  • 著者名/発表者名: Chikara Hirayama, Hiroshi Ono, Yan Meng, Toru Shimada, and Takaaki Daimon
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 94 ページ: 108-112
  • DOI: 10.1016/j.phytochem.2013.05.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Function, diversity, and application of insect juvenile hormone epoxidases (CYP15) (2013)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Daimon
  • 雑誌名: Biotechnology and Applied Biochemistry 巻: 60 ページ: 82-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reinvestigation of the sex pheromone of the wild silkmoth Bombyx mandarina: The effects of bombykal and bombykyl acetate (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Daimon
  • 雑誌名: Journal of Chemical Ecology 巻: 38 ページ: 1031-1035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precocious metamorphosis in the juvenile hormone-deficient mutant of the silkworm, Bombyx mori (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Daimon, Toshinori Kozaki, Ryusuke Niwa, Isao Kobayashi, Kenjiro Furuta, Toshiki Namiki, Keiro Uchino, Yutaka Banno, Susumu Katsuma, Toshiki Tamura, Kazuei Mita, Hideki Sezutsu, Masayoshi Nakayama, Kyo Itoyama, Toru Shimada, Tetsuro Shinoda
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Female sex pheromone and male behavioral responses of the bombycid moth Trilocha varians : comparison with those of the domesticated silkmoth Bombyx mori (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Daimon, Takeshi Fujii, Masaya Yago, Yu-Feng Hsu, Yumiko Nakajima, Tsuguru Fujii, Susumu Katsuma, Yukio Ishikawa, Toru Shimada
  • 雑誌名: Naturwissenschaften 巻: 99 ページ: 207-215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular phylogeny, laboratory rearing, and karyotype of the bombycid moth, Trilocha varians (Lepidoptera : Bombycidae : Bombycinae)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Daimon, Masaya Yago, Yu-Feng Hsu, Tsuguru Fujii, Yumiko Nakajima, Ryuhei Kokusho, Hiroaki Abe, Susumu Katsuma, Toru Shimada
  • 雑誌名: Journal of Insect Science 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] PTTHノックアウトカイコにおけるエクジステロイド生合成能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内堀美和, 大門高明, 粥川琢巳, 瀬筒秀樹, 篠田徹郎
  • 学会等名: 第59回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] PTTH is not essential for development, but regulates developmental timing in Bombyx mori (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchibori M, Daimon T, Sezutsu H, Shinoda T
  • 学会等名: 10th International Conference on Juvenile Hormones
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2014-06-09 – 2014-06-13
• [学会発表] Importance of JH signaling arises with competence of larvae to metamorphose (2014)
  • 著者名/発表者名: Smykal V, Daimon T, Kayukawa T, Takaki K, Shinoda T, Jindra M
  • 学会等名: 10th International Conference on Juvenile Hormones
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2014-06-09 – 2014-06-13
• [学会発表] JH signalling molecules as targets for developing new IGRs (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinoda T, Kayukawa T, Furuta K, Daimon T
  • 学会等名: 10th International Conference on Juvenile Hormones
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2014-06-09 – 2014-06-13
• [学会発表] Knockout studies on JH receptors and JH biosynthetic genes in the silkworm, Bombyx mori (2014)
  • 著者名/発表者名: Daimon T, Uchibori M, Nakao H, Sezutsu H, Shinoda T
  • 学会等名: 10th International Conference on Juvenile Hormones
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2014-06-09 – 2014-06-13
• [学会発表] カイコとその近縁種における性フェロモンシステムの進化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大門高明、嶋田透
  • 学会等名: 日本応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 近畿大学奈良キャンパス
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] Precocious metamorphosis in the CYP15C1-null mutant of the silkworm, Bombyx mori (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Daimon
  • 学会等名: 11th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
  • 発表場所: イタリア、トリノ
  • 招待講演
• [学会発表] カイコのゲノム編集とJH研究への展開
  • 著者名/発表者名: 大門高明
  • 学会等名: 第５８回日本応用動物昆虫学会大会 小集会
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] ノックアウトカイコを用いたJHシグナリング の解析
  • 著者名/発表者名: 大門高明・中尾 肇・内堀美和・ 瀬筒秀樹・篠田徹郎
  • 学会等名: 平成26 年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • 発表場所: 日本大学湘南キャンパス
• [学会発表] Highly efficient targeted mutagenesis in the silkworm Bombyx mori using TALENs
  • 著者名/発表者名: Takaaki DAIMON
  • 学会等名: International symposium in RNAi and Genome editing methods
  • 発表場所: 徳島大学
  • 招待講演
• [学会発表] カイコにおけるゲノム編集と幼若ホルモン研究への展開
  • 著者名/発表者名: 大門高明
  • 学会等名: Interdisciplinary symposium on advanced biology and biotechnology 2013
  • 発表場所: 産総研つくば中央
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular characterization of moltinism mutants of the silkworm, Bombyx mori
  • 著者名/発表者名: Takaaki Daimon
  • 学会等名: XXIV International Congress of Entomology
  • 発表場所: 韓国、テグ
• [学会発表] TALENのススメ：ノックアウト時代の到来
  • 著者名/発表者名: 大門 高明
  • 学会等名: 平成25年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会-日本蚕糸学会第83回大会
  • 発表場所: 茨城県つくば市
• [学会発表] テンオビシロカサンのバイオロジーと性フェロモン
  • 著者名/発表者名: 大門 高明
  • 学会等名: 平成25年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会-日本蚕糸学会第83回大会
  • 発表場所: 茨城県つくば市
• [学会発表] ノックアウトカイコ作出によるJHシグナリングの分子機構の解析
  • 著者名/発表者名: 大門 高明
  • 学会等名: 第57回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 神奈川県藤沢市
• [図書] Targeted genome editing using site-specific nucleases (2015)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Daimon
  • 出版者: Springer, Japan
• [図書] 実験医学別冊 最強のステップUPシリーズ「今すぐ始めるゲノム編集」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大門高明
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 羊土社