2021 年度研究成果報告書

脱皮ホルモン不活性化関連遺伝子の機能解析と農薬スクリーニング系開発

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15533
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分39040:植物保護科学関連
研究機関	国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
研究代表者	内堀美和国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 主任研究員 (80724856)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード	P450 / TALEN / 脱皮ホルモン不活性化経路
研究成果の概要	チョウ目昆虫における脱皮ホルモンの不活性化制御機構の解明とその不活性化を攪乱する新たな昆虫成長制御剤のスクリーニング系開発を目的として研究を行った。カイコのP450遺伝子の一種であるCYP18A1をゲノム編集によりノックアウトした結果、胚発生の途中で致死したことからCYP18A1がチョウ目昆虫において脱皮ホルモンの不活性化に関わっており、正常な胚発生の進行に必須であることが示唆された。カイコのCYP18A1およびCytochrome P450 Reductaseを大腸菌に形質転換して発現させ、In vitroでの20E代謝活性を調査したが、CYP18A1の20Eの代謝は認められなかった。
自由記述の分野	応用昆虫学
研究成果の学術的意義や社会的意義	近年、農業害虫の防除には、環境に安全性が高く、標的害虫が限定される昆虫成長制御剤が多用される傾向がある。しかし、チョウ目昆虫の本剤における抵抗性発達は著しく、新規作用点を標的とした薬剤開発の重要性が示唆されている。本研究では、P450の一種であるCYP18A1がチョウ目昆虫の20E不活性化経路に関わり、ノックアウトすることで成長を阻害することが明らかとなった。このことから、チョウ目昆虫のCYP18A1を新規の標的とした薬剤開発の可能性が示唆された。