コレステロール動態調節に関わる新規遺伝子noppera-boの機能解明

• 研究課題/領域番号: 25712010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 丹羽 隆介 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (60507945)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円); 2015年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: 遺伝学 / 昆虫 / 生理学 / 発生・分化 / コレステロール / グルタチオンS-転移酵素 / グルタチオン S-転移酵素

研究成果の概要

申請者は、ステロイドホルモン生合成に関わる新規分子Noppera-boの機能解明を目指した。ショウジョウバエとカイコガを用いた機能欠損個体の表現型解析から、Noppera-boがステロイドホルモン生合成器官でのコレステロールの挙動調節に関わることを示した。さらに、Noppera-bo組換えタンパク質と酵素活性検出用蛍光プローブ、低分子化合物ライブラリーを組み合わせたスクリーニング系を利用して、Noppera-boがある種のステロイドと結合することによって酵素活性を変化させることを見出した。この結果は、Noppera-boの内在性基質は何らかのステロイド類であることを示唆する重要な成果である。

研究成果

• [雑誌論文] Transcriptional regulation of insect steroid hormone biosynthesis and its role in controlling timing of molting and metamorphosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuko S. Niwa and Ryusuke Niwa
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 58 号: 1 ページ: 94-105
  • DOI: 10.1111/dgd.12248
  • 査読あり / オープンアクセス / 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 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] A practical fluorogenic substrate for high-throughput screening of glutathione S-transferase inhibitors (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuuta Fujikawa, Fumika Morisaki, Asami Ogura, Kana Morohashi, Sora Enya, Ryusuke Niwa, Shinji Goto, Hirotatsu Kojima, Takayoshi Okabe, Tetsuo Nagano, Hideshi Inoue
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 51 号: 57 ページ: 11459-11462
  • DOI: 10.1039/c5cc02067k
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Recent progress in understanding the role of ecdysteroids in adult insects: Germline development and circadian clock in the fruit fly Drosophila melanogaster (2015)
  • 著者名/発表者名: Outa Uryu*, Tomotsune Ameku* and Ryusuke Niwa (*Equal contributors)
  • 雑誌名: Zoological Letters 巻: 1 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1186/s40851-015-0031-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enzymes for ecdysteroid biosynthesis: Their biological functions in insects and beyond. (2014)
  • 著者名/発表者名: Niwa R. and Niwa YS.
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 78 号: 8 ページ: 1283-1292
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.942250
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Halloween gene noppera-bo encodes a glutathione S-transferase essential for ecdysteroid biosynthesis via regulating the behaviour of cholesterol in Drosophila (2014)
  • 著者名/発表者名: Sora Enya, Tomotsune Ameku, Fumihiko Igarashi, Masatoshi Iga, Hiroshi Kataoka, Tetsuro Shinoda & Ryusuke Niwa.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 6586-6586
  • DOI: 10.1038/srep06586
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 母性由来ステロールはショウジョウバエ卵膜のバリア機能に必須である (2016)
  • 著者名/発表者名: 平野 陽太、藤井 裕紀、塩谷 天、伊賀 正年、五十嵐 史彦、片岡 宏誌、岡嶋 孝治、丹羽 隆介
  • 学会等名: 日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス、大阪府堺市
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] Noppera-boのケミカルバイオロジー ～大規模化合物ライブラリーを活用した 昆虫ステロイドホルモン生合成研究の試み～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 丹羽隆介
  • 学会等名: 第264回発生研セミナー
  • 発表場所: 熊本大学発生医学研究所、熊本県熊本市
  • 年月日: 2016-02-09
  • 招待講演
• [学会発表] A power of nutrient(s) transferred from mother to her offspring：Lessons from Drosophila study on the behavior of sterols (2015)
  • 著者名/発表者名: 丹羽隆介
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸国際会議場、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] 昆虫ステロイドホルモン生合成制御因子Noppera-boに対する阻害剤のハイスループットスクリーニング (2015)
  • 著者名/発表者名: Kana Morohashi, Asami Ogura, Yota Hirano, Sora Enya, Hirotatsu Kojima, Takayoshi Okabe, Tetsuo Nagano, Hideshi Inoue Hideshi, Yuta Fujikawa, Ryusuke Niwa
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸国際会議場、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 脱皮ホルモン生合成のケミカルバイオロジー（の試み） (2015)
  • 著者名/発表者名: 丹羽隆介
  • 学会等名: 平成27年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会（日本蚕糸学会第85回大会）
  • 発表場所: 北海道大学農学部、北海道札幌市
  • 年月日: 2015-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] 昆虫変態の研究は創農薬の夢を見るか？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 丹羽隆介
  • 学会等名: 日本動物学会第86回新潟大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟県新潟市
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] コレステロール動態調節を介した昆虫ステロイドホルモン生合成の制御機構 ～新規酵素Noppera-boの同定とその創農薬ターゲットとしての可能性～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 丹羽隆介
  • 学会等名: 弘前大学農学生命科学部第６回研究推進セミナー
  • 発表場所: 弘前大学（青森県弘前市）
  • 年月日: 2014-09-09
  • 招待講演
• [学会発表] ショウジョウバエの母親から伝播されるステロール類が子の発生に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平野陽太、塩谷天、丹羽隆介
  • 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 朝倉キャンパス
• [学会発表] 「母性因子」再考:ショウジョウバエの母から子へと伝えられる栄養の力 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丹羽隆介、天久朝恒、平野陽太、塩谷天、五十嵐史彦、伊賀正年、片岡宏誌
  • 学会等名: 第85回日本遺伝学会
  • 発表場所: 慶応義塾大学 日吉キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] A novel Halloween gene noppera-bo encodes a glutathione S-transferase essential for ecdysteroid biosynthesis in the prothoracic gland (2013)
  • 著者名/発表者名: Sora Enya, Yuko Shimada-Niwa, Fumihiko Igarashi, Masatoshi Iga, Hiroshi Kataoka, and Ryusuke Niwa
  • 学会等名: International Insect Hormone (19th Ecdysone) Workshop
  • 発表場所: ミネソタ大学（米国ミネソタ州ミネアポリス）
• [備考] 筑波大学 生命環境系 丹羽研究室ホームページ
  • URL: http://niwa-lab.org
• [備考] 筑波大学 生命環境系 丹羽研究室ホームページ
  • URL: http://niwa-lab.org