| 研究課題/領域番号 |
22K05683
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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) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | ササラダニ亜目 / コイタダニ科 / 防御物質 / シアン化水素 / 生成機構 / 生合成 |
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| 研究実績の概要 |
節足動物の多くは外敵から身を守るために独特の防御機構を備えている。我々は特にダニ類の化学防御に着目し、防御物質の探索を行っている。ケヤキの樹皮に集団を形成しているササラダニ亜目コイタダニ科に属するセンダンササラダニPhauloppia adjectraの油腺分泌物からセスキテルペン類のほかにシアン化合物を検出した。シアン化合物を防御物質として利用する節足動物はオビヤスデ目ヤスデのほか、ごく一部のムカデ類とガ類の幼虫に限られる。今年度は、シアン化合物が同科の他種ダニにも共通する成分であるのかを明らかにするとともに、シアン化水素への分解機構の検証を行った。
センダンササラダニは樹皮から採集し、同科のサカモリコイタダニOribatula sakamoriiは建物屋上や道路脇のコケを採取し、ツルグレン装置を用いることでダニを分離した。油腺分泌物はダニをヘキサンに浸漬することで抽出し、その抽出液をGC-MSで分析した。その結果、センダンササラダニからはmandelonitrile octanoateとα-およびβ-selineneを、サカモリコイタダニからはmandelonitrile hexanoateと数種のセスキテルペン類を検出した。これら2種のダニは、防御物質として炭素鎖長の異なるmandelonitrile誘導体をセスキテルペン類と共に分泌することが明らかとなった。現在、ヤスデ類で知られているシアン化水素の生成機構と比較するため、mandelonitrile誘導体とダニ粗酵素を用いたシアン化水素の発生実験を行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は特にササラダニ亜目の中でもコイタダニ科に属するダニの採集に注力した。我々の大学近辺で採集できるセンダンササラダニについては、防御物質の詳細な分析に加えて、成長段階を考慮した上で、分泌物の相違点などを調査した。さらに、検出したシアン化物からどのような生成機構でシアン化水素が発生するかをダニ由来の酵素を使って検証した。また、コイタダニ科内で防御物質の化合物レベルでの比較を行う上で、できるだけ他種のダニの採集を行った。研究協力者により大阪、富山、沖縄から同科ダニを採集できたので、分類学的な種の同定に加えて、分泌化合物の構造決定を進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
コイタダニ科内でも種毎に防御物質が異なることがGC/MS分析で明らかになりつつある。検出できた分泌物の大半は市販品ではないために、詳細な構造解析を行ったうえで、合成により構造決定を進めていく必要がある。本課題では自然生態系で捕食者に対してどのような防御効果がもつかを明らかにしたい。さらにフェロモン作用、すなわち分泌物に対する忌避や誘引の効果の有無を検証する必要がある。
センダンササラダニで検出したシアン化物はヤスデ類でこれまで見つかっているシアン化物とは構造が異なる。ヤスデ類からは防御物質に関わる有用な酵素が見つかっていることから、ダニ類由来の酵素についてはヤスデ類と比較を行うとともに、新規な酵素の同定を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
ササラダニを成長段階に分けて次世代シーケンサーを用いた遺伝子発現の網羅解析を予定していたが、フィールド調査で実験材料が思うように採集できなかったため、その費用を次年度以降に繰り越した。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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