| 研究課題/領域番号 |
18K05468
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| 研究機関 | 京都先端科学大学 |
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研究代表者 |
清水 伸泰 京都先端科学大学, バイオ環境学部, 教授 (30434658)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | コナダニ / 生合成 / 脂質代謝 / 炭化水素 / ギ酸エステル |
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| 研究実績の概要 |
コナダニの外分泌物は種内のコミュニケーションツールとしてフェロモン機能以外にも、捕食動物を忌避させる効果および同じ環境で繁殖するカビ類に対する抗真菌活性をもつ。フェロモンと抗真菌物質との間には関連性があり、両機能を兼ね備えた化合物としてネラールなどアルデヒド基を有するモノテルペンが知られている。これまで同定されてきたフェロモンの中で、芳香族アルデヒドについては検討が十分ではなかったので、抗真菌活性および抗菌活性を調べた。その結果、特定のカビに対して抗真菌活性が認められたため、活性を示す原因となる構造を明らかにするため、類縁体を合成して活性評価を行う予定である。
コナダニ類の代謝物を特徴付ける化合物として特有の炭化水素群があるが、それらは昆虫のクチクラワックスを構成する炭化水素群よりも炭素鎖が短く、体内に豊富に存在するオレイン酸やリノール酸から直接生成されることが分かっている。生合成について報告がないため昆虫で行われてきた研究をもとに炭化水素合成酵素の特定を目指している。サトウダニにおいて生合成の直接の前駆体が特定できたので、酵素活性を追跡しながら各種クロマトグラフィーによる粗酵素の精製を進めている。また、ネダニモドキ属ダニでは炭化水素が合成される際に、同じ前駆体から別の酸化酵素が働いてギ酸エステルが生成される。その特有の酸化酵素の同定を目指したトランスクリプトーム解析により生合成遺伝子群の絞り込みを行っている。候補遺伝子のクローニングには成功しているため、大腸菌と酵母を用いた異種発現の条件検討を行っている。その他、本種ダニが発する揮発成分に強い誘引活性が認められたことから、集合フェロモンの同定を試みている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
コナダニ類に広く分布する芳香族アルデヒドについて生物活性の検討を行い、抗真菌活性を見出した。炭化水素およびギ酸エステルの合成酵素については、前年度に引き続き粗酵素の精製を進めている。また、トランスクリプトーム解析により生合成遺伝子群を絞り込んで酵素を同定する方法も検討している。生合成研究を進めるダニの揮発成分に集合活性が認められたことから、新たな研究の展開を模索している。
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| 今後の研究の推進方策 |
抗真菌活性が認められた化合物について、活性発現に必要な部分構造を特定するために、類縁体を数種合成して活性評価を行う。また抗真菌活性以外にも、昆虫を用いた忌避試験などを行い、防御効果など他の生物活性の有無を検証する。炭化水素やギ酸エステルの合成酵素の精製を行う場合、粗酵素の供給量がボトルネックになっているため、ダニの飼育条件を見直し、繁殖力を改善させる。酵素の探索を進めているネダニモドキ属ダニの揮発成分に誘引活性を認めたため、固相抽出で効率的に揮発成分を集め、各種クロマトグラフィーにより精製を行う。生物試験を指標に集合フェロモンを含む画分から活性物質を単離し、構造決定を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
抗真菌活性試験や合成などで必要となる委託費用を想定よりも低く抑えられたことに加えて、論文投稿が当初予定よりも時間がかかったため、関連する予算を次年度に繰り越した。また、学会がオンラインで開催されたことで、旅費・参加費等の出費が予定していたよりも減った。これらの繰り越した分は、論文投稿費用、委託費、人件費、旅費、学会参加費などに切り替えて使用する予定である。
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