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ミカンキジラミから見つかった「オルガネラ様防衛共生体」の基盤解析

研究課題

研究課題/領域番号 26292174
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 昆虫科学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

中鉢 淳  豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 准教授 (40332267)

研究協力者 井上 広光  
広瀬 侑  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードミカンキジラミ / Profftella / ディアフォリン / 防衛共生 / 細菌叢 / ゲノム / 生物活性 / 抗がん活性 / Profftella armatura / 共生細菌ゲノム / 防衛共生体 / 極小ゲノム / 二次代謝産物 / 薬理活性 / 質量顕微鏡法 / FISH / オルガネラ様防衛共生体 / ポリケチド / 共生細菌叢 / アンプリコン解析
研究成果の概要

ミカンキジラミの共生細菌Profftellaは、他に類例のない「オルガネラ様防衛共生体」と目される。本研究はその生態、機能、進化の理解と、産生される新規ポリケチド「ディアフォリン」の有用性の検証を目標とし、以下の成果を得た。 (1)キジラミ40種の共生細菌叢の解明と、Profftella 姉妹系統など共生細菌4種のゲノム配列の決定。(2) 経卵感染・宿主発生時のProfftellaの挙動の解明。(3)ディアフォリンの昆虫や真菌に対する阻害活性等の解明。(4)ディアフォリンの虫体内局在や発生に伴う濃度変化、ディアフォリン合成遺伝子の発現動態の解明。(5)ディアフォリンの抗がん活性の解明。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、きわめてユニークな「オルガネラ様防衛共生体」の生態を解明し、機能の理解を進め、進化動態の解明に道筋を付けることができた。これらの成果は、生物進化の理解を深化させる学術的意義を持つばかりでなく、世界的に重要な農業害虫の生物学的防除の効率向上や新規防除法開発の基盤を提供するもので、社会的意義も大きい。ディアフォリンについては、抗がん剤シードとしての有望性は低いとの結論を得たが、こうした天然化合物の薬理活性の知見の蓄積は、今後の薬学の発展に資するものである。また、本研究で新たに見出された生物活性は、産業への応用可能性が期待される。

報告書

(6件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Pittsburgh(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Masaryk University(チェコ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Pittsburgh(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Pittsburgh(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Diaphorin, a polyketide synthesized by an intracellular symbiont of the Asian citrus psyllid, is potentially harmful for biological control agents2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada Tomoko、Hamada Masato、Floreancig Paul、Nakabachi Atsushi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 5 ページ: e0216319-e0216319

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0216319

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Behavior of bacteriome symbionts during transovarial transmission and development of the Asian citrus psyllid2017

    • 著者名/発表者名
      Dan H, Ikeda N, Fujikami M, Nakabachi A
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12(12) 号: 12 ページ: e0189779-e0189779

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0189779

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 昆虫のオルガネラ様共生細菌たち2016

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 54 号: 10 ページ: 753-761

    • DOI

      10.1271/kagakutoseibutsu.54.753

    • NAID

      130006083302

    • ISSN
      0453-073X, 1883-6852
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Horizontal gene transfers in insects2015

    • 著者名/発表者名
      Nakabachi A
    • 雑誌名

      Curr Opin Insect Sci

      巻: 7 ページ: 24-29

    • DOI

      10.1016/j.cois.2015.03.006

    • 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] Aphid gene of bacterial origin encodes a protein transported to an obligate endosymbiont.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakabachi A, Ishida K, Hongoh Y, Ohkuma M, Miyagishima SY.
    • 雑誌名

      Curr Biol

      巻: 24 号: 14 ページ: R640-R641

    • DOI

      10.1016/j.cub.2014.06.038

    • 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] Parallel histories of horizontal gene transfer facilitated extreme reduction of endosymbiont genomes in sap-feeding insects2014

    • 著者名/発表者名
      Sloan DB, Nakabachi A, Richards S, Qu J, Murali SC, Gibbs RA, Moran NA
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: 31(4) 号: 4 ページ: 857-71

    • DOI

      10.1093/molbev/msu004

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 昆虫-細菌間融合共生系からの有用遺伝子の獲得と応用展開2019

    • 著者名/発表者名
      中鉢 淳
    • 学会等名
      平成30年度エレクトロニクス先端融合研究所プロジェクト研究成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Immunochemistry of Dcitri1, an orphan protein highly upregulated in the bacteriome of the Asian citrus psyllid2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Hashimoto and Atsushi Nakabachi
    • 学会等名
      Irago Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 昆虫-細菌間融合共生系の基盤解析および共生細菌からの有用遺伝子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 学会等名
      平成29年度エレクトロニクス先端融合研究所プロジェクト研究成果報告会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ミカンキジラミにおけるオルガネラ様共生細菌2種の感染・胚発生時の動態観察2017

    • 著者名/発表者名
      池田直也、藤上雅也、壇勲興、中鉢淳
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ミカンキジラミ共生細菌の産生する新規毒性ポリケチド「ディアフォリン」の局在解析2017

    • 著者名/発表者名
      藤上雅也、椛嶋克哉、中鉢淳
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] オルガネラ様共生細菌の産生する新規ポリケチド「ディアフォリン」は真核生物に広く毒性を示す2017

    • 著者名/発表者名
      山田倫子、濱田雅東、中鉢淳
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動物-細菌間融合共生系の基盤解析2017

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 学会等名
      文部科学省研究大学強化促進事業・豊橋技術科学大学シンポジウム「東三河から世界へ ~産学官連携による新しい価値の創造~」
    • 発表場所
      ホテルアソシア豊橋(愛知県豊橋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫-細菌間融合共生系の基盤解析および共生細菌からの有用遺伝子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 学会等名
      平成28年度エレクトロニクス先端融合研究所プロジェクト研究成果報告会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学(愛知県豊橋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アブラムシ-ブフネラ間共生の理解を目指して2016

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 学会等名
      日本動物学会第87回沖縄大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Aphid gene of bacterial origin encodes a protein transported to Buchnera2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nakabachi
    • 学会等名
      The XXV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Orlando, FL, USA
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キジラミから見つかったオルガネラ様共生細菌の産生する新規毒性ポリケチド2016

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 学会等名
      第63回トキシンシンポジウム
    • 発表場所
      ほほえみの宿 滝の湯(山形県天童市)
    • 年月日
      2016-07-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミカンキジラミ共生細菌から得られた新規ポリケチド「ディアフォリン」の活性評価2016

    • 著者名/発表者名
      山田倫子、濱田雅東、杉野明日香、岡村恵子、中鉢淳
    • 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合同大会
    • 発表場所
      大阪府堺市
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 農業害虫から見つかったオルガネラ様防衛共生体2016

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 学会等名
      第10回日本ゲノム微生物学会年会シンポジウム「微生物の新規機能を探る」
    • 発表場所
      東京都目黒区
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] キジラミ共生細菌の産生する新規化合物の生物活性評価等2016

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 学会等名
      第4回次世代シークエンス技術応用研究会
    • 発表場所
      愛知県豊橋市
    • 年月日
      2016-02-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 昆虫共生細菌からの新規有用化合物の獲得2016

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 学会等名
      文部科学省研究大学強化促進事業・豊橋技術科学大学シンポジウム「未来への挑戦 ~新たなステージに立つ~」
    • 発表場所
      東京都千代田区
    • 年月日
      2016-01-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] RNA interference approach to analyze functional role of a gene highly expressed in the symbiotic organ of the Asian citrus psyllid, Diaphorina citri2015

    • 著者名/発表者名
      Dan H, Nakabachi A
    • 学会等名
      The Irago Conference 2015
    • 発表場所
      Tahara, Japan
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening of proteins that potentially play pivotal roles in the aphid-Buchnera symbiosis2015

    • 著者名/発表者名
      Onishi K, Ohkuma M, Nakabachi A
    • 学会等名
      The Irago Conference 2015
    • 発表場所
      Tahara, Japan
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differential toxicity of a novel polyketide diaphorin to various organisms2015

    • 著者名/発表者名
      Yamada T, Hamada M, Sugino A, Okamura K, Nakabachi A
    • 学会等名
      The Irago Conference 2015
    • 発表場所
      Tahara, Japan
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RNA干渉によるミカンキジラミ共生関連遺伝子の機能解析の試み2015

    • 著者名/発表者名
      壇勲興、中鉢淳
    • 学会等名
      第30回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      茨城県土浦市
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アブラムシの共生関連機能未知タンパク質と相互作用するタンパク質群の検出2015

    • 著者名/発表者名
      尾西桂、大熊盛也、中鉢淳
    • 学会等名
      第30回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      茨城県土浦市
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 動物界のオルガネラ進化2015

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 学会等名
      日本進化学会第17回大会ワークショップ「Endosymbiosis and organellogenesis」
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 多様なキジラミ系統の共生細菌叢解析2015

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳、山本昂平、岡村恵子、杉野明日香、井上広光、三澤直美、広瀬侑
    • 学会等名
      NGS現場の会 第四回研究会
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] オルガネラ様防衛共生細菌Profftellaの姉妹系統の探索2014

    • 著者名/発表者名
      山本昂平、岡村恵子、杉野明日香、三澤直美、広瀬侑、中鉢淳
    • 学会等名
      環境微生物系合同大会2014
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] RNA干渉によるミカンキジラミ共生関連遺伝子の発現抑制2014

    • 著者名/発表者名
      壇勲興、中鉢淳
    • 学会等名
      環境微生物系合同大会2014
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ミカンキジラミ共生細菌から得られた新規ポリケチド「ディアフォリン」の活性評価2014

    • 著者名/発表者名
      濱田雅東、杉野明日香、中鉢淳
    • 学会等名
      環境微生物系合同大会2014
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 半翅目昆虫の菌細胞内共生(「共生の生物学」)2016

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 総ページ数
      281
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 農業害虫の生存を支えるオルガネラ様共生細菌(「難培養微生物研究の最新技術Ⅲ」)2015

    • 著者名/発表者名
      中鉢淳
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 細菌細胞肥大化促進剤と細菌細胞の肥大化促進方法2018

    • 発明者名
      中鉢淳、山田倫子、青戸淳和、田邊望夢
    • 権利者名
      中鉢淳、山田倫子、青戸淳和、田邊望夢
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2023-03-23  

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