キノンイソメラーゼが触媒する昆虫外骨格の硬化反応

• 研究課題/領域番号: 24580081
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用昆虫学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 朝野 維起 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (40347266)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 昆虫外骨格 / 外骨格 / 硬化 / 国際研究者交流 / アメリカ / 国際情報交換 / デンマーク

研究成果の概要

昆虫の外骨格は、キチン及びキチン結合性タンパク質を主成分とするマトリクスである。脱皮に伴って外骨格が硬化する際に、カテコールアミン類がラッカーゼによっての酸化される反応を経るとされている。その結果生じるキノン、およびキノンが異性化されて生じるキノンメチドは反応性が高く、周囲の成分と共有結合的に架橋構造をつくる事で、外骨格が硬くなると考えられている。本研究は、キノンメチド生成に関わるキノンイソメラーゼの単離を目的とした。家蚕蛹外骨格の抽出物を出発材料に、各種クロマトグラフィーによる分離操作を行った結果、キノンイソメラーゼ活性を示す因子をほぼ単離した。

研究成果

• [雑誌論文] Re-examination of an α-chymotrypsin-solubilized laccase in the pupal cuticle of the silkworm, Bombyx mori: insights into the regulation system for laccase activation during the ecdysis process (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Asano, M. Taoka, Y. Yamauchi, R. C. Everroad, Y. Seto, T. Isobe, M. Kamo, N. Chosa
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 55 ページ: 61-69
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2014.10.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Efficient and cost effective production of active-form human PKB using silkworm larvae (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Maesaki, R. Satoh, M. Taoka, T. Kanaba, T. Asano, C. Fujita, T. Fujiwara, Y. Ito, T. isobe, T. Hakoshima, K. Maenaka, and M. Mishima
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 4 ページ: 6016-6016
  • DOI: 10.1038/srep06016
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 昆虫外骨格内に存在するメラニン合成酵素 (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝野 維起
  • 雑誌名: 比較生理生化学 巻: 3 号: 3 ページ: 106-114
  • DOI: 10.3330/hikakuseiriseika.30.106
  • NAID: 10031202766
  • ISSN: 0916-3786, 1881-9346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a cuticle protein with unique repeated motifs in the silkworm, Bombyx mori (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsunaki Asanoa, , , Masato Taokab, Takashi Shinkawab, Yoshio Yamauchib, Toshiaki Isobeb, Dan Satoc
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 43(4) ページ: 344-351
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2013.01.001
  • 査読あり
• [学会発表] 外骨格形成の仕組みと昆虫の進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 朝野維起、相澤 研介、相垣 敏郎
  • 学会等名: 応用動物昆虫学会 第59回年次大会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] キイロショウジョウバエラッカーゼの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 相澤 研介、相垣 敏郎、朝野 維起
  • 学会等名: 日本動物学会. 第85回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] ラッカーゼ前駆体の種間比較 (2014)
  • 著者名/発表者名: 朝野 維起、相澤研介
  • 学会等名: 日本動物学会. 第85回大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] A cuticle protein with unique motifs in the silkworm, Bombyx mori (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Asano, M. Taoka, T. Shinkawa, Y. Yamauchi, T. Isobe T. and D. Satoh
  • 学会等名: 7th International Symposium of Molecular Insect Science
  • 発表場所: アムステルダム（オランダ）
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-16
• [学会発表] Construction of insect cuticle through oxidation reactions of phenolic compounds by laccase system (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsunaki Asano
  • 学会等名: 3rd International Symposium of Korean Society of Applied Biological Chemistry,
  • 発表場所: 釜山（韓国）
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-21
  • 招待講演
• [学会発表] 昆虫外骨格形成に必須な遺伝子lac- case2 の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 相澤 研介, 相垣 敏郎, 朝野 維起
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] 昆虫脱皮時のラッカーゼ活性調節 (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝野 維起
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] Immune inducible factors in the cuticle of the silkworm, Bombyx mori
  • 著者名/発表者名: Tsunaki Asano
  • 学会等名: International Congress of Entomology 2012 general-oral
  • 発表場所: 大邱、韓国
• [学会発表] Laccase activation in ecdysis process
  • 著者名/発表者名: Tsunaki Asano
  • 学会等名: International Congress of Entomology 2012 symposium "insect cuticle"
  • 発表場所: 大邱、韓国
  • 招待講演
• [学会発表] 「生体防御」における外骨格の役割
  • 著者名/発表者名: 朝野 維起
  • 学会等名: 第57回応用動物昆虫学会、小集会「昆虫免疫夜話」
  • 発表場所: 藤沢
  • 招待講演