幼若ホルモンが有する変態抑制作用の分子メカニズム解明

• 研究課題/領域番号: 25850230
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 昆虫科学
• 研究機関: 国立研究開発法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 粥川 琢巳 国立研究開発法人農業生物資源研究所, 昆虫科学研究領域・昆虫成長制御研究ユニット, 主任研究員 (70580463)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: juvenile hormone / ecdysone / Kruppel homolog 1 / Broad complex / metamorphosis / cis-element / trans-element / Bombyx mori / broad complex / bombyx mori / 幼若ホルモン / エクダイソン / 脱皮 / 変態 / カイコ

研究成果の概要

幼若ホルモン（JH）は，昆虫の幼虫から蛹への変態（蛹化）を抑制するホルモンとして知られているが，その詳しい抑制分子メカニズムは明らかにされていなかった．本研究では，蛹への変態を誘導する遺伝子（蛹化決定遺伝子）に注目し，培養細胞を用いてJHによる蛹化抑制メカニズムを解析した．その結果， JH誘導性タンパク質（Kruppele homolog 1）が蛹化決定遺伝子の転写を直接抑制することで，昆虫の蛹化を抑制していることを初めて明らかにすることができた.

研究成果

• [国際共同研究] CSIC-UPF(Spain)
• [国際共同研究] ASCR/University of South Bohemia(チェコ)
• [国際共同研究] CSIRO(Australia)
• [雑誌論文] Krüppel homolog 1 inhibits insect metamorphosis via direct transcriptional repression of Broad-complex, a pupal specifier gene (2016)
  • 著者名/発表者名: Kayukawa T, Nagamine K, Ito Y, Nishita Y, Ishikawa Y, Shinoda T
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 291 号: 4 ページ: 1751-1751
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.686121
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [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
• [雑誌論文] Functional characterization of two paralogous JH receptors, methoprene-tolerant 1 and 2, in the silkworm, Bombyx mori (2015)
  • 著者名/発表者名: Kayukawa T, Shinoda T
  • 雑誌名: Applied Entomology and Zoology 巻: 50 ページ: 383-383
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [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: Takumi Kayukawa, Tetsuro Shinoda
  • 雑誌名: Applied Entomology and Zoology 巻: 50 号: 3 ページ: 383-391
  • DOI: 10.1007/s13355-015-0345-8
  • NAID: 40020571183
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A role for Taiman in insect metamorphosis (2014)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hormonal regulation and developmental role of Kruppel homolog 1, a repressor of metamorphosis, in the silkworm Bombyx mori (2014)
  • 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
  • 査読あり
• [学会発表] How does juvenile hormone prevent pupal metamorphosis in holometabolous insects ? (2016)
  • 著者名/発表者名: Kayukawa T, Shinoda T
  • 学会等名: International Congress of Entomology
  • 発表場所: Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] 幼若ホルモンによる成虫化決定因子E93の抑制分子機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 粥川琢巳, 篠田徹郎, 伊藤由果
  • 学会等名: 日本応用動物昆虫学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2016-03-26
• [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
• [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
• [学会発表] Juvenile hormone signalling analysis using T. castaneum cell line (2014)
  • 著者名/発表者名: Kayukawa T, Tateishi K, Shinoda T
  • 学会等名: 10th International Conference on Juvenile Hormones
  • 発表場所: つくば
  • 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
  • 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
  • 年月日: 2014-06-09 – 2014-06-13
• [学会発表] HTSスクリーニングに向けたJHスクリーニング系の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 粥川琢巳, 古田賢次郎, 篠田徹郎
  • 学会等名: 第58回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 高知大学
• [備考] プレスリリース： 幼若ホルモンがサナギ化を抑えるメカニズムを解明
  • URL: http://www.nias.affrc.go.jp/press/2015/20151201/