乾燥無代謝休眠覚醒過程に特異的な生体分子修復系の分子背景の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21688004
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 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: 黄川田 隆洋 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫機能研究開発ユニット, 主任研究員 (60414900)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 昆虫 / ストレス / 修復 / 遺伝子 / 乾燥耐性

研究概要

本課題では、ネムリユスリカの乾燥無代謝休眠の覚醒過程で特異的な修復機構の存在を検討した。マイクロアレイ解析の結果、400個以上の遺伝子が再水和過程で特異的に発現上昇することが分かった。乾燥から再水和に至る過程は著しい酸化ストレスに曝される過程であり、その結果DNAやタンパク質は傷害を受ける。PIMT(proteinL-isoaspartylmethyltransferase)と呼ばれる異性化タンパク質修復酵素やRad51などのDNA修復酵素が再水和過程で発現することで、健常な蘇生が実現できるのであろう。

研究成果

• [雑誌論文] Wide overlap in mRNA transcription response to desiccation or oxidative stress in larvae of the cryptobiotic insect (2012)
  • 著者名/発表者名: Mukae K, Gusev O, Hatanaka R, Cornette R, Okuda T, Kikawada T
  • 雑誌名: Cryobiol Cryotech 巻: 58 ページ: 191-194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elucidation of mechanisms underlying desiccation tolerance with exhaustive gene analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Mukae K, Cornette R, Gusev O, Hatanaka R, Okuda T, Kikawada T
  • 雑誌名: Cryobiol Cryotech 巻: 58 ページ: 73-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] 極限環境に生きる昆虫ネムリユスリカの生存戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊田真吾, 畑中理恵, 黄川田隆洋
  • 雑誌名: 生物科学 巻: 63 ページ: 195-204
• [雑誌論文] The induction of anhydrobiosis in the sleeping chironomid: Current status of our knowledge (2011)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Kikawada T
  • 雑誌名: IUBMB Life 巻: 63 ページ: 419-429
  • DOI: doi:10.1002/iub.463
  • 査読あり
• [雑誌論文] ネムリユスリカLEAタンパク質(PvLEA4)の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 畑中理恵,薦田(萩原)優香,金森保志,藤田弥佳,コルネット・リシャー,奥田隆,黄川田隆洋
  • 雑誌名: Cryobiol Cryotech 巻: 57 ページ: 135-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms underpinning induction of anhydrobiosis in Polypedilum vanderplanki (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikawada T
  • 雑誌名: Cryobiol Cryotech 巻: 57 ページ: 33-43
• [雑誌論文] ネムリユスリカ由来の細胞保護タンパク室の機能と低分子ペプチドによる代替 (2011)
  • 著者名/発表者名: 畑中理恵,古木隆生,櫻井実,黄川田隆
  • 雑誌名: バイオインダストリー 巻: 28 ページ: 43-48
• [雑誌論文] Expression of heat shock protein-coding genes associated with anhydrobiosis in an African chironomid Polypedilum vanderplanki (2011)
  • 著者名/発表者名: Gusev O, Cornette R, Kikawada T, Okuda T
  • 雑誌名: Cell Stress Chaperones 巻: 16 ページ: 81-90
  • DOI: doi:10.1007/s12192-010-0223-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anhydrobiosis-associated nuclear DNA damage and repair in the sleeping chironomid: Linkage with radioresistance (2010)
  • 著者名/発表者名: Gusev O, Nakahara Y, Vanyagina V, Malutina L, Cornette R, Sakashita T, Hamada N, Kikawada T, Kobayashi Y, Okuda T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 5 ページ: 14008
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0014008
  • 査読あり
• [雑誌論文] ネムリユスリカの極限乾燥耐性(アンヒドロビオシス) (2010)
  • 著者名/発表者名: コルネット・リシャー,黄川田隆洋
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 68 ページ: 178-184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cells from an anhydrobiotic chironomid survive almost complete desiccation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakahara Y, Imanishi S, Mitsumasu K, Kanamori Y, Iwata K, Watanabe M, Kikawada T, Okuda T
  • 雑誌名: Cryobiology 巻: 60 ページ: 138-146
  • DOI: doi:10.1016/j.cryobiol.2009.10.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] ネムリユスリカの乾燥耐性-アンヒドロビオシス-の分子機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋
  • 雑誌名: 比較内分泌学 巻: 35 ページ: 98-106
• [雑誌論文] Identification of anhydrobiosis-related genes from an expressed sequence tag database in the cryptobiotic midge Polypedilum vanderplanki (diptera; chironomidae)
  • 著者名/発表者名: Cornette R, Kanamori Y, Watanabe M, Nakahara Y, Gusev O, Mitsumasu K, Kadono-Okuda K, Shimomura M, Mita K, Kikawada T, Okuda T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 285 ページ: 35889-35899
  • DOI: doi:10.1074/jbc.M110.150623
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzymatic control of anhydrobiosis-related accumulation of trehalose in the sleeping chironomid, Polypedilum vanderplanki
  • 著者名/発表者名: Mitsumasu K, Kanamori Y, Fujita M, Iwata K, Tanaka D, Kikuta S, Watanabe M, Cornette R, Okuda T, Kikawada T
  • 雑誌名: FEBS J 巻: 277 ページ: 4215-4228
  • DOI: doi:10.1111/j.1742-4658.2010.07811.x
  • 査読あり
• [学会発表] ネムリユスリカのゲノム解析から見えてきた乾燥無代謝休眠の分子機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋,Gusev O Cornette R,末次克行
  • 学会等名: 第57回日本応用動物昆虫学会大会 (招待講演)
  • 発表場所: 藤沢、神奈川
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] ネムリユスリカの乾燥無代謝休眠を支えるゲノム情 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋,グセフオレグ,コルネットリシャー,末次克行
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Comparative genomics for understanding how to survive under extreme desiccation conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: Kikawada T, Gusev O, Suetsugu Y, Cornette R, Okuda T
  • 学会等名: The Third International Scientific and Practical Conference: Postgenomic Methods of Analysis in Biology, and Laboratory and Clinical Medicine (招待講演)
  • 発表場所: カザニ、ロシア
  • 年月日: 2012-11-24
• [学会発表] メタボローム解析からみたネムリユスリカの乾燥耐性におけるトレハロースの役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋
  • 学会等名: 第16回トレハロースシンポジウム (招待講演)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] ネムリユスリカの極限乾燥耐性機構の分子基盤 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋
  • 学会等名: 第57回低温生物工学会年会 (招待講演)
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2012-06-01
• [学会発表] The sleeping chironomid genome project toward understanding molecular context underlying the extreme desiccation tolerance, anhydrobiosis (2012)
  • 著者名/発表者名: Kikawada T, Gusev O, Cornette R, Okuda T
  • 学会等名: International symposium of NODAI genome research center, Genome Research, Current challenges and Future directions (招待講演)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-01-21
• [学会発表] Anhydrobiomics research of the sleeping chironomid: toward a comprehensive understanding the molecular context underlying extreme desiccation tolerance (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikawada T, Cornette R, Gusev O, Suetsugu Y, Mukae K, Kikuta S, Hatanaka R, Shimura S, Satoh N, Okuda T
  • 学会等名: 4th International Symposium of Environmental Physiology of Ectotherms and Plants
  • 発表場所: レンヌ、フランス
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] 極限乾燥耐性の分子メカニズム理解に向けたネムリユスリカanhydrobiomics. (2011)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋,Cornette R, Gusev O,末次克行,菊田真吾,迎恭輔,畑中理恵,志村幸子,佐藤矩行,奥田隆
  • 学会等名: 第56回低温生物工学会年会セミナー及び年会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] ネムリユスリカの極限乾燥耐性(anhydrobiosis)を支える分子機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋
  • 学会等名: 日本農芸化学会2011年度大会 (招待講演)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] ネムリユスリカの極限乾燥耐性機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋
  • 学会等名: 47th CRCSeminar (招待講演)
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Molecular cloning and characterizaton of a novel LEA protein in an anhydrobiosis insect, Polypedilum vanderplanki (2010)
  • 著者名/発表者名: Hatanaka R, Hagiwara-Komoda Y, Kanamori Y, Fujita M, Okuda T, Kikawada T
  • 学会等名: Cryobiology 2010
  • 発表場所: ブリストル、イギリス
  • 年月日: 2010-07-18
• [学会発表] ネムリユスリカの極限乾燥耐性の分子機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋
  • 学会等名: 第9回バイオデミックフォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-01
• [学会発表] ネムリユスリカの乾燥耐性と応答機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋
  • 学会等名: 第55回低温生物工学会年会セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-25
• [学会発表] ネムリユスリカの極限乾燥耐性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋、奥田隆
  • 学会等名: 第54回日本応用動物昆虫学会大会 (招待講演)
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] ネムリユスリカの極限乾燥耐性を支える分子基盤の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋
  • 学会等名: 極限環境微生物学会2009年度(第10回)年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] 乾燥耐性を持つ動物培細胞の作出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中原雄一,今西重雄,光増可奈子,金森保志,岩田健一,渡邊匡彦,黄川田隆洋,奥田隆
  • 学会等名: 極限環境微生物学会2009年度(第10回)年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] Regulation of trehalose metabolism underlying rapid accumulation of trehalose in the desiccating larvae of the sleeping chironomid (2009)
  • 著者名/発表者名: Mitsumasu K, Kanamori Y, Fujita M, Iwata K, Tanaka D, Watanabe M, Kikawada T, Okuda T
  • 学会等名: Polypedilum vanderplanki. 3rd International Symposium on the Environmental Physiology of Ectotherms and Plants
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-08-24
• [学会発表] Life without water: Anhydrobiosis in the sleeping chironomid (2009)
  • 著者名/発表者名: Okuda T, Kikawada T, Sakurai M, Furuki T, Akao K, Nakahara Y, Oleg G, Saito A, Watanabe M, Iwata K, Kanamori Y, Cornette R
  • 学会等名: Polypedilum vanderplanki. 46th Annual Meeting of the Society for Cryobiology
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-07-20
• [学会発表] ネムリユスリカの極限的な乾燥耐性の仕組みをさぐる (2009)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆洋
  • 学会等名: 日本大学 文理学部 総合文化研究室・自然科学研究所シンポジウム『動物の不思議を科学する』 (招待講演)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-06-20
• [学会発表] 乾燥耐性生物ネムリユスリカの不思議な世界 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黄川田隆
  • 学会等名: 極限環境微生物学会第10回シンポジウム (招待講演)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-06-09
• [図書] 昆虫の低温耐性-その仕組みと調べ方-(担当した章 : トレハロース輸送活性) (2010)
  • 著者名/発表者名: 薦田(萩原)優香,黄川田隆洋
  • 総ページ数: 9(147-155)
  • 出版者: 岡山大学出版会
• [備考]
  • URL: http://www.nias.affrc.go.jp/anhydrobiosis