2015 Fiscal Year Research-status Report
分泌型毒素の結晶化および細胞認識部位改変による水生有害生物駆除法の開発
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26660044
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
武部 聡 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (20227052)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 微生物農薬 / 水生有害生物 / 選択毒性 / タンパク質不溶化 / Bacillus thuringiensis |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水生有害生物の駆除を目的として、細胞損傷作用部位に他のタンパク質の水生動物細胞認識部位とBacillus thuringiensis (Bt)由来のタンパク質結晶化因子（Cterタグ）を融合したタンパク質毒素の作製を試みている。本法は、結晶化因子により水溶性タンパク質を不溶化することで毒素の濃縮を可能にし、それにより標的生物に致死量を摂取させることができる。さらに、不溶化することで毒素の流失を抑え、不必要な環境汚染を防ぐことができる斬新な手法である。
平成27年度は、26年度に引き続きタンパク質毒素の各パーツの調製、発現系の構築と標的有害生物に対する毒性試験法の検討を行った。本研究で目指すのは、標的細胞認識部位、細胞損傷作用部位、毒素タンパク質の結晶化因子をつないだキメラ型の食毒性タンパク質の作製である。標的細胞認識部位は、本研究室で収集した土壌細菌が産生するタンパク質の中から標的有害生物に毒性を示す有望なものを選抜し、そのタンパク質の標的細胞表面にある受容体と結合する領域を毒素の欠失変異体を作製して検討している。細胞損傷作用部位は、小孔形成毒素（Pore Forming Toxin）のグループに属するライセニンやアエロリシンなどの毒素の立体構造を参考に、候補タンパク質の細胞膜貫通部位、小孔形成に必要なオリゴマー化などを検討している。結晶化については、Bt細胞を用いた発現系を確立し、Bt細胞内でのタンパク質結晶化に必要なCter-タグの最小領域の検討を行った。
水生有害生物は農作物に対するものに加え、ボウフラに対しても生物検定を行ったところ、候補タンパク質が強い殺虫活性を示すことがわかった。今後、デング熱やジカ熱を媒介するボウフラの駆除への利用が期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、水生有害生物を効率的に駆除でき、さらに使用に際して安全かつ環境負荷の小さい微生物農薬の開発を目的としている。作製するタンパク質毒素は、標的細胞認識部位、細胞損傷作用部位、毒素タンパク質の結晶化因子をつないだキメラ型の食毒性タンパク質である。平成27年度は、確立したBt細胞発現系の融合タンパク質結晶化の最適条件を検討し、データは蓄積しつつある。次に、タンパク質毒素の細胞損傷部位は、ジフテリア毒素の他に細胞膜に小孔を形成する毒素の作用部位を立体構造が似ている他の毒素を参考にして検討している。また、水生動物細胞の受容体認識部位は、Btが産生するCryタンパク質から選抜しており、食毒性を示す生物種をアッセイしている。さらに、食毒性タンパク質の欠失変異体などを作製して受容体認識に必要なペプチド領域の決定も進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は、平成26年度研究計画のうちの積み残し部分を順調に消化し、キメラ型の食毒性タンパク質融合タンパク質毒素の調製とそれを用いた生物検定に着手し始めている。平成28年度にはキメラ型食毒性タンパク質の各パーツの準備が整い、実用化に向けた生物検定が行える体制となるので、計画の変更等は考えていない。
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| Causes of Carryover |
予定していた論文投稿が年度内に間に合わなかった。さらに、それに伴う学会発表等も行わなかったので、繰越金が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
論文については執筆中であり、平成28年度内に投稿できる見通しである。また、本成果に関する国際学会での発表を予定しているので、旅費も繰越金を含めて計画通り執行する予定である。
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Research Products
(1 results)
