昆虫の遺伝子機能解析を飛躍的に進展させる効率的なプロモーター探索と効果の実証

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21380041
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用昆虫学
• 研究機関: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 瀬筒 秀樹 独立行政法人農業生物資源研究所, 遺伝子組換えカイコ研究開発ユニット, ユニット長 (70342805)
• 研究分担者: 河本 夏雄 独立行政法人農業生物資源研究所, 遺伝子組換えカイコ研究開発ユニット, 主任研究員 (30355747) ; 冨田 秀一郎 独立行政法人農業生物資源研究所, 遺伝子組換えカイコ研究開発ユニット, 主任研究員 (30360457) ; 畠山 正統 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫成長制御研究ユニット, 主任研究員 (50281142) ; 新美 輝幸 名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 助教 (00293712)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 昆虫分子生物学 / トランスジェニック昆虫

研究概要

効果的な昆虫の遺伝子機能解析に必要となる、遺伝子の時空間的な制御を可能にするシステムの開発とプロモーターの探索を行った。カイコでは部位特異的組換えが機能し、クローン解析やプロモーター探索に有効であることを示した。さらに、人工ヌクレアーゼによるゲノム編集の可能性も見出した。また、バキュロウイルスの初期遺伝子プロモーターは、程度の差はあるものの昆虫目を超えて機能し、汎用できる可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Tightly controlled Tetracycline-inducible transcription system for explosive gene expression in cultured silkworm cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuke T, Lee JM, Iiyama K, Sezutsu H, Uchino K, Kusakabe T
  • 雑誌名: Archives of Insect Biochemistry & Physiology 巻: 82(4) ページ: 173-182
  • DOI: DOI:10.1002/arch.21083
• [雑誌論文] Efficient disruption of endogenous Bombyx gene by TAL effector nucleases (2013)
  • 著者名/発表者名: Sajwan S, Takasu Y, Tamura T, Uchino K, Sezutsu H, Zurovec M
  • 雑誌名: Efficient disruption of endogenous Bombyx gene by TAL effector nucleases 巻: 43(1) ページ: 17-23
  • DOI: DOI:10.1016/j.ibmb.2012.10.011
• [雑誌論文] A survey of the effectiveness of non-cell autonomous RNAi throughout development in the sawfly, Athalia rosae(Hymenoptera) (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyama N, Tojo K, Hatakeyama M
  • 雑誌名: Journal of Insect Physiology 巻: 59(4) ページ: 400-407
  • DOI: DOI:10.1016/j.jinsphys.2013.01.009
• [雑誌論文] Precocious metamorphosis in the juvenile hormone-deficient mutant of the silkworm, Bombyx mori (2012)
  • 著者名/発表者名: Daimon T., Sezutsu H. 他14名
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 8 (3) ページ: e1002486
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pgen.1002486
• [雑誌論文] A visible dominant marker for insect transgenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Osanai-Futahashi M, Ohde T, Hirata J, Uchino K, Futahashi R, Tamura T, Niimi T, Sezutsu H
  • 雑誌名: Nature communications 巻: 3 ページ: 1295
  • DOI: DOI:10.1038/ncomms2312
• [雑誌論文] PhiC31 integrase-mediated cassette exchange in silkworm embryos (2012)
  • 著者名/発表者名: Yonemura N, Tamura T, Uchino K, Kobayashi I, Tatematsu K, Iizuka T, Sezutsu H, Muthulakshmi M, Nagaraju J, Kusakabe T
  • 雑誌名: Molecular Genetics and Genomics 巻: 287(9) ページ: 731-739
  • DOI: DOI:10.1007/s00438-012-0711-y
• [雑誌論文] Identification of the Bombyx red egg gene reveals the involvement of a novel transporter family gene in the late steps of the insect ommochrome biosynthesis pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Osanai-Futahashi M, Tatematsu KI, Yamamoto K, Narukawa J, Uchino K, Kayukawa T, Shinoda T, Banno Y, Tamura T, Sezutsu H.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287(21) ページ: 17706-17714
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M111.321331
• [雑誌論文] Development of a clonal analysis system in the silkworm, Bombyx mori, mediated by FLP and FRT (2012)
  • 著者名/発表者名: Komoto N, Tomita S
  • 雑誌名: Journal of Insect Biotechnology and Sericology 巻: 81 ページ: 63-67
  • DOI: DOI:10.11416/jibs.81.2_3_063
• [雑誌論文] A baculovirus immediate-early gene, ie1, promoter drives efficient expression of a transgene in both Drosophila melanogaster and Bombyx mori (2012)
  • 著者名/発表者名: Masumoto, M., Ohde, T., Shiomi, K., Yaginuma, T. and Niimi, T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 ページ: e49323
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone.0049323
• [雑誌論文] SID-1 protein of Caenorhabditis elegans mediates uptake of dsRNA into Bombyx cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi I, Tsukioka H, Komoto N, Uchino K, Sezutsu H, Tamura T, Kusakabe T, Tomita S
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 42 ページ: 148-154
  • DOI: DOI:10.1016/j.ibmb.2011.11.007
• [雑誌論文] An Efficient Binary System for Gene Expression in the Silkworm, Bombyx mori, Using GAL4 Variants (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi I., Sezutsu H. 他10名
  • 雑誌名: Archives of Insect Biochemistry & Physiology 巻: 76 ページ: 195-210
  • DOI: DOI:10.1002/arch.20402
• [雑誌論文] Targeted mutagenesis in the silkworm Bombyx mori using zinc finger nuclease mRNA injection (2010)
  • 著者名/発表者名: Takasu, Y. 他8名
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 40 ページ: 759-765
  • DOI: DOI:10.1016/j.ibmb.2010.07.012
• [雑誌論文] Extensive synteny conservation of holocentric chromosomes in Lepidoptera despite high rates of local genome rearrangement (2010)
  • 著者名/発表者名: d'Alencon, E., Sezutsu, H., et al.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 107 ページ: 7680-7685
  • DOI: DOI:10.1073/pnas.0910413107
• [雑誌論文] Transgenic analysis of the BmBLOS2 gene that governs the translucency of the larval integument of the silkworm, Bombyx mori (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujii, T. 他7名
  • 雑誌名: Insect Molecular Biology 巻: 19 ページ: 659-667
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-2583.2010.01020.x
• [雑誌論文] Rescue of the Aojuku white-egg translucent (w-3ol) Bombyx mori mutant by transgenic expression of the wild-type Bmwh3 gene (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, I. 他6名
  • 雑誌名: Journal of Insect Biotechnology and Sericology 巻: 79 ページ: 111-116
  • DOI: DOI:10.11416/jibs.79.3_111
• [雑誌論文] The Silkworm-An Attractive BioResource Supplied by Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Banno Y., Shimada T., Kajiura Z., Sezutsu H
  • 雑誌名: Experimental Animals 巻: 59 ページ: 139-146
  • DOI: DOI:10.1538/expanim.59.139
• [雑誌論文] Transgenic tools for members of the genus drosophila with sequenced genomes (2010)
  • 著者名/発表者名: Holtzman S., Miller D., Eisman,R.C., Kuwayama H.,Niimi T., Kaufman T.C
  • 雑誌名: Fly 巻: 4 ページ: 349-362
  • DOI: DOI:10.4161/fly.4.4.13304
• [雑誌論文] KAIKObase: An integrated silkworm genome database and data mining tool (2009)
  • 著者名/発表者名: Shimomura M. 他14名
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 10 ページ: 486
  • DOI: DOI:10.1186/1471-2164-10-486
• [雑誌論文] The sawfly, Athalia rosae ruficornis (Hymenoptera) as a model insect for developmental and reproductive biology: what has been done and what should be done? Proc. Arthropod. Embryol (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama M., et al.
  • 雑誌名: Soc. Jpn, 巻: 44 ページ: 1-12
  • URL: http://aesj.co-site.jp/paesj.html
• [学会発表] Genetically modified silkworms and silks - recent updates and future prospects (2012)
  • 著者名/発表者名: Sezutsu H, Iizuka T, Uchino K, Kobayashi I, Tatematsu KI, Tsubota T, Yonemura N, Okada E, Nakajima K, Machii H, Tamura T
  • 学会等名: The 7th International Conference on Wild Silkmoth and Silk
  • 発表場所: Mahasarakham Univ., Thailand
  • 年月日: 20121122-24
• [学会発表] Athalia rosae (2012)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama M
  • 学会等名: an emerging genetic model system for sawflies XXIV International Congress of Entomology: S1107TH07,
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 年月日: 2012-08-23
• [学会発表] Transgenic silkworms for analysis of gene function and production of recombinant proteins/silks (2012)
  • 著者名/発表者名: Sezutsu H, Tsubota T, Osanai-Futahashi M, Suzuki T, Tatematsu KI, Kobayashi I, Iizuka T, Uchino K, Yonemura N, Takasu Y, Tamura T
  • 学会等名: ICE2012 - XXIV International Congress of Entomology2012
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] Pigment synthesis pathway genes and their application to visible transgenic markers (2012)
  • 著者名/発表者名: Osanai-Futahashi M, Tatematsu KI, Yamamoto K, Uchino K, Futahashi R, Tamura T, Sezutsu H
  • 学会等名: ICE2012 - XXIV International Congress of Entomology 2012
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] Transgenic silkworm as a tool for functional analysis of insect genes and for bioreactor (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamura, T. et al.
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Silkworm Functional Genomics and Modern Silk Road
  • 発表場所: Chongqing, China
  • 年月日: 20111021-24
• [学会発表] Development of transgenic silkworm Bombyx mori for functional genomics (2011)
  • 著者名/発表者名: Sezutsu, H. et al.
  • 学会等名: Sixth International Symposium on Molecular Insect Science
  • 発表場所: Sixth International Symposium on Molecular Insect Science
  • 年月日: 20111002-05
• [学会発表] Development of transgenic silkworms for functional genomics in Bombyx mori as a lepidopteran model insect 5th Annual Arthropod Genomics Symposium (2011)
  • 著者名/発表者名: Sezutsu, H. et al.
  • 学会等名: 5th Annual Arthropod Genomics Symposium
  • 発表場所: Kansas, USA
  • 年月日: 20110709-12
• [学会発表] Transgenic ladybird: development of gene function analysis systems for non-model insects (2011)
  • 著者名/発表者名: Niimi, T
  • 学会等名: The 1st International Conference on the Criket / RNAi Symposium for Medicine-Agriculture-Engineering Collaboration Project (Joint Meeting)
  • 発表場所: (要旨集)
  • 年月日: 2011-03-14
• [学会発表] カブラハバチにおけるプロモーター探索の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 畠山正統
  • 学会等名: 第31回菅平動物学セミナー
  • 発表場所: 長野・筑波大菅平高原実験センター
  • 年月日: 2010-12-04
• [学会発表] Development of transposon mutagenesis systems and a database for transposon insertion lines in silkworm Bombyx mori (2010)
  • 著者名/発表者名: Sezutsu, H. et al.
  • 学会等名: International Symposium; New Silk Road: Silkworm Genome to Sustainable Agriculture
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] Development of transgenic silkworm as a tool for functional analysis and for bioreactor (2010)
  • 著者名/発表者名: Tamura, T. et al.
  • 学会等名: International Symposium; New Silk Road: Silkworm Genome to Sustainable Agriculture
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] Extensive synteny conservation of holocentric chromosomes in lepidoptera despite high rates of local genome rearrangement (2010)
  • 著者名/発表者名: Sezutsu, H. et al.
  • 学会等名: Workshop on Recent Advances in Sericulture Research
  • 発表場所: Bengalure, India
  • 年月日: 2010-05-18
• [学会発表] Transgenic silkworm as a tool for the analysis of gene function and bioreactor (2010)
  • 著者名/発表者名: Tamura, T. et al.
  • 学会等名: Workshop on Recent Advances in Sericulture Research
  • 発表場所: Bengalure, India
  • 年月日: 2010-05-18
• [学会発表] 新規ミューテーターを用いたカイコ・エンハンサートップ系統の作出と解析, (2010)
  • 著者名/発表者名: 内野恵郎他
  • 学会等名: 平成22年度蚕糸・昆虫機能学術講演会.日本蚕糸学会第80回大会
  • 発表場所: 上田市、信州大学
  • 年月日: 2010-04-04
• [学会発表] Construction of an enhancer trap system and Bombyx Trap DataBase for the analysis of gene function in silkworm Bombyx mori (2009)
  • 著者名/発表者名: Sezutsu H., et al.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 形質転換昆虫におけるBmNPVie1プロモーターの汎用性の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大出高弘・増本三香・柳沼利信・新美輝幸
  • 学会等名: 日本蚕糸学会中部支部第65回・東海支部大会第61回
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流館・会議室
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] Transgenic silkworm as a tool for the analysis of gene function.International Symposium on Bombyx mori (2009)
  • 著者名/発表者名: Sezutsu H., et al.
  • 学会等名: Functional Genomics and Modern Silk Road
  • 発表場所: Chongqing, China
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] Development of transgenic silkworm Bombyx mori for functional genomics (2009)
  • 著者名/発表者名: Sezutsu H., et al.
  • 学会等名: The 6th Asia-Pacific Congress of Entomology
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-10-20
• [学会発表] トランスジェニックカイコを用いた遺伝子機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 瀬筒秀樹
  • 学会等名: 2009年度 昆虫ポストゲノム研究会
  • 発表場所: 北海道大学 農学部総合研究棟
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] トランスジェニックカイコおよびトランスジェニックフライにおけるBmNPVie1プロモーターのレポーターアッセイ (2009)
  • 著者名/発表者名: 大出高弘・増本三香・柳沼利信・新美輝幸
  • 学会等名: 2009年度 昆虫ポストゲノム研究会
  • 発表場所: 北海道大学 農学部総合研究棟
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Construction of enhancer trap system and Bombyx Trap DataBase for the analysis of gene function in silkworm Bombyx mori
  • 著者名/発表者名: Sezutsu H., et al.
• [図書] 分子昆虫学 (第7章4 : 遺伝子組換え技術の害虫防除への利用) (2009)
  • 著者名/発表者名: 畠山正統
  • 総ページ数: 394-396
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 分子昆虫学 (第1章6 : 遺伝子組換え技術) (2009)
  • 著者名/発表者名: 瀬筒秀樹、冨田正浩
  • 総ページ数: 37-39
  • 出版者: 瀬筒秀樹、冨田正浩