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遺伝子ノックアウト技術で拓く幼若ホルモン研究の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 25252059
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 昆虫科学
研究機関独立行政法人農業生物資源研究所

研究代表者

篠田 徹郎  独立行政法人農業生物資源研究所, その他部局等, その他 (10355620)

研究分担者 大門 高明  独立行政法人農業生物資源研究所, その他部局等, 研究員 (70451846)
粥川 琢巳  独立行政法人農業生物資源研究所, その他部局等, 研究員 (70580463)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2015年度)
配分額 *注記
37,700千円 (直接経費: 29,000千円、間接経費: 8,700千円)
2015年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2014年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2013年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
キーワードゲノム編集 / 幼若ホルモン / 変態 / カイコ / ノックアウト / TALEN / 脱皮
研究実績の概要

平成26年度は、以下の解析を行った。
1. "JHフリー"のカイコの解析: JHAMTとCYP15C1遺伝子のダブルミュータントカイコについて、表現型解析を完了させた。2. JH受容体ノックアウトカイコの解析: Met1, Met2シングルノックアウト、およびダブルノックアウトカイコの表現型解析を完了させた。3. カイコの遺伝的モザイク系統を利用してMet1のモザイク解析を行った。4. 以上の結果から、幼若ホルモンが機能しないカイコにおいても、基本的に蛹への変態は3齢になるまで起こらないことを実験的に証明することができた。5. "competence"獲得メカニズムの解析: 1, 2齢のカイコが蛹変態できない理由を明らかにするために、種々のノックアウトカイコにおける遺伝子発現解析を行った。その結果、蛹化の鍵遺伝子であるbroadが、JHが無い状態にも関わらず、若齢では発現の上昇が見られないことが判明した。さらに、broadのモザイク解析を行い、broadが真皮細胞の蛹化に必須であることを明らかにした。以上の結果から、カイコの若齢期においては、broadの誘導に必要な条件が満たされないために、蛹変態が起きないことが推定された。おそらく、カイコには蛹に変態するための能力を与える因子("competence factor")が存在し、その効果は3齢期以降でないと表れないものと考えられる。6. 幼虫・蛹化・成虫化のマスター遺伝子の解析:幼虫形質維持・蛹化・成虫化の鍵遺伝子としてそれぞれkr-h1, broad, E93が提案されている。ゲノム編集法を用いた解析により、カイコの真皮細胞においてもこれらの遺伝子は幼虫形質維持・蛹化・成虫化に必須であることを明らかにした。これらの遺伝子のモザイク個体は致死性が極めて高く、ノックアウト系統を得ることが困難であったが、適切な条件を見いだすことで、ノックアウト系統の樹立に成功した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Functional characterization of two paralogous JH receptors, methoprene-tolerant 1 and 2, in the silkworm, Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae)2015

    • 著者名/発表者名
      Kayukawa T, Shinoda T
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 50

    • NAID

      40020571183

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Expressional and functional analysis of CYP15A1, a juvenile hormone epoxidase, in the red flour beetle Tribolium castaneum2015

    • 著者名/発表者名
      Minakuchi C, Ishii F, Washidu Y, Ichikawa A, Tanaka T, Miura K, Shinoda T
    • 雑誌名

      Journal of Insect Physiology

      巻: 未定 ページ: 61-70

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2015.04.008

    • NAID

      120006957715

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The silkworm glutathione S-transferase gene noppera-bo is required for ecdysteroid biosynthesis and larval development2015

    • 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

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of two juvenile hormone inducible transcription factors from the silkworm, Bombyx mori2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Matsumoto, Chihiro Ueno, Yuki Nakamura, Terunori Kinjoh, Yuka Ito, Sachiko Shimura, Hiroaki Noda, Shigeo Imanishi, Kazuei Mita, Fujiwara Haruhiko, Kiyoshi Hiruma, Tetsuro Shinoda, and Manabu Kamimura
    • 雑誌名

      J. Insect Physiol

      巻: なし ページ: 31-41

    • DOI

      10.1016/j.jinsphys.2015.02.011

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生合理的殺虫剤の標的としての幼若ホルモン関連分子2015

    • 著者名/発表者名
      篠田徹郎、大門高明、古田賢次郎、粥川琢己
    • 雑誌名

      日本農薬学会誌

      巻: 40 号: 1 ページ: 58-67

    • DOI

      10.1584/jpestics.W14-37

    • NAID

      130005096500

    • ISSN
      2187-0365, 2187-8692
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of a novel strong and ubiquitous promoter/enhancer in the silkworm Bombyx mori2014

    • 著者名/発表者名
      Tsubota T, Uchino K, Suzuki T.K, Tanaka H, Kayukawa T, Shinoda T, Sezutsu H
    • 雑誌名

      G3

      巻: 4 号: 7 ページ: 1347-1357

    • DOI

      10.1534/g3.114.011643

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A role for Taiman in insect metamorphosis2014

    • 著者名/発表者名
      Lozano J, Kayukawa T, Shinoda T, Belles X
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: 10 号: 10 ページ: e1004769-e1004769

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1004769

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ゲノムとトランスクリプトーム情報を利用した新規害虫防除技術開発の展望2014

    • 著者名/発表者名
      神村学, 篠田徹郎
    • 雑誌名

      JATAFFジャーナル

      巻: 2 ページ: 10-14

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Hormonal regulation and developmental role of Kruppel homolog 1, a repressor of metamorphosis, in the silkworm Bombyx mori2014

    • 著者名/発表者名
      Kayukawa T, Murata M, Kobayashi I, Muramatsu D, Okada C, Uchino K, Sezutsu H, Kiuchi M, Tamura T, Hiruma K, Ishikawa Y, Shinoda T
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 388 号: 1 ページ: 48-56

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2014.01.022

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Importance of juvenile hormone signaling arises with competence of insect larvae to metamorphose2014

    • 著者名/発表者名
      Smykal V, Daimon T, Kayukawa T, Takaki K, Shinoda T, Jindra M
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: in press 号: 2 ページ: 221-230

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2014.03.006

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination by LC-MS of juvenile hormone titers in hemolymph of the silkworm, Bombyx mori2013

    • 著者名/発表者名
      Furuta K, Ichikawa A, Murata M, Kuwano E, Shinoda T, Shiotsuki T
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology and Biochemistry

      巻: 77 ページ: 988-991

    • NAID

      10031177586

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] コクヌストモドキの胚発生における幼若ホルモンシグナリング関連因子の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      成瀬祥矢, 鷲津ゆみ子, 篠田徹郎, 三浦健, 田中利治, 水口智江可
    • 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カイコの2種Methoprene tolerantパラログの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      粥川琢巳, 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 幼若ホルモンによるエクダイソン誘導性蛹化決定因子Broad-complexの抑制分子機構2015

    • 著者名/発表者名
      粥川琢巳, 長峯啓佑, 石川幸男, 西田義憲, 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カイコガにおける幼若ホルモン合成関連遺伝子の探索2015

    • 著者名/発表者名
      本間悠里, 三田和英, 中村有希, 並木俊樹, 野田博明, 篠田徹郎, 外川徹
    • 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 1,4-ベンゾジオキサン環を有する幼若ホルモンアンタゴニストの合成探索2015

    • 著者名/発表者名
      山田直子, 粥川琢己, 前田慶, 篠田徹郎, 古田賢次郎
    • 学会等名
      日本農薬学会第40回大会
    • 発表場所
      玉川大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カイコの強力なプロモーターの同定2014

    • 著者名/発表者名
      坪田拓也, 内野恵郎, 鈴木誉保, 田中博光, 粥川琢巳, 篠田徹郎, 瀬筒秀樹
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PTTH is not essential for development, but regulates developmental timing in Bombyx mori2014

    • 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
      文部科学省研究交流センター(つくば市)
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Importance of JH signaling arises with competence of larvae to metamorphose2014

    • 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
      文部科学省研究交流センター(つくば市)
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] JH signalling molecules as targets for developing new IGRs2014

    • 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
      文部科学省研究交流センター(つくば市)
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Knockout studies on JH receptors and JH biosynthetic genes in the silkworm, Bombyx mori 12014

    • 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
      文部科学省研究交流センター(つくば市)
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Hormonal regulation of Kruppel homolog 1 and its mechanisms repressing metamorphosis in the silkworm Bombyx mori2013

    • 著者名/発表者名
      Shinoda T, Sezutsu H, Kayukawa T
    • 学会等名
      Insect Hormones (19th Ecdysone) International Workshop
    • 発表場所
      ミネソタ大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of competence to undergo metamorphosis2013

    • 著者名/発表者名
      Smykal V, Daimon T, Kayukawa T, Takaki K, Shinoda T, Jindra M
    • 学会等名
      Insect Hormones (19th Ecdysone) International Workshop
    • 発表場所
      ミネソタ大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A novel Halloween gene noppera-bo encodes a glutathione S-transferase essential for ecdysteroid biosynthesis in the prothoracic gland2013

    • 著者名/発表者名
      Enya S, Shimada-Niwa Y, Igarashi F, Iga M, Kataoka H, Fujimoto Y, Shinoda T, Niwa R
    • 学会等名
      Insect Hormones (19th Ecdysone) International Workshop
    • 発表場所
      ミネソタ大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 生物合理的殺虫剤の標的としての幼若ホルモン関連分子

    • 著者名/発表者名
      篠田徹郎・大門高明・古田賢次郎・粥川琢巳
    • 学会等名
      日本農薬学会第39回大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PTTHノックアウトカイコにおける発育異常

    • 著者名/発表者名
      内堀美和・大門高明・瀬筒秀樹・篠田徹郎
    • 学会等名
      第58回日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      高知大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [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
    • 発表場所
      高知大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 前胸腺刺激ホルモン遺伝子ノックアウトカイコの作出

    • 著者名/発表者名
      内堀美和・大門高明・瀬筒秀樹・篠田徹郎
    • 学会等名
      日本蚕糸学会第84回大会
    • 発表場所
      日本大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [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
      日本蚕糸学会第84回大会
    • 発表場所
      日本大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Handbook of Hormones2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Shinoda (Y Take, H Ando and K Tsutui eds.)
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Target Genome Editing Using Site-Specific Nucleases2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Daimon (T Yamomoto ed.)
    • 総ページ数
      205
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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