(5) 昆虫特異的な機能の解明と利用技術の開発

• 課題番号: 2011017646
• 研究機関名: 農業生物資源研究所
• 研究分担: （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,昆虫機能研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,昆虫機能研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,昆虫機能研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,昆虫機能研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,昆虫機能研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,昆虫機能研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,昆虫機能研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,昆虫機能研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,昆虫機能研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,昆虫機能研究開発ユニット
• 協力分担関係: 増田化学工業（株）; 国立大学法人徳島大学; 国立大学法人東京大学; 国立大学法人群馬大学; (株)ゲノム創薬研究所; （独）農業・食品産業技術総合研究機構; 国立大学法人九州大学; 国立大学法人大阪大学; 学校法人近畿大学; 国立大学法人京都工芸繊維大学
• 研究期間: 2011-2015
• 年度: 2011
• 摘要: １． 木質バイオマスに活用可能な新規産業用酵素を見出すため、材食性昆虫の１種であるオオゴキブリの消化管から、新規なエンドグルカナーゼを単離することに成功した。精製物の活性を評価したところ、微生物由来のエンドグルカナーゼより高い活性が観察された。また、シロアリ中腸を模倣したバイオマス糖化装置を考案し、改変型シロアリ由来エンドグルカナーゼを用いて粉末に調製した常緑広葉樹スタジイの糖化実験を行った。その結果、考案した装置は糖化反応が６時間継続することが確認された。２． カイコのEtsファミリー転写因子であるBmEtsは細菌感染によって遺伝子発現の誘導がみられることから、抗微生物ペプチド遺伝子の転写制御に関わることが推測された。そこで、BmEtsが抗微生物ペプチド遺伝子プロモーターの活性調節に関与するかを調査した。その結果BmEtsは、抗微生物ペプチドの一つであるレボシン遺伝子のプロモーターを活性化すること、さらにRel転写因子依存的なレボシン遺伝子プロモーターの活性化を相乗的に上昇させることが明らかになった。３． 優れた抗菌スペクトルを有するカブトムシ由来ディフェンシン改変ペプチドを用いた新規抗菌性素材の開発を進めた。改変ペプチドを効率的に繊維に固着させるため、繊維加工に活用されるメタクリル酸ポリマーと改変ペプチドの複合体を合成し、綿布にコーティングする抗菌加工を行った。特に、ペプチドのN末端やC末端にシステイン残基を導入した加工綿布は、菌液吸収法による測定において強い抗菌活性を示し、10回以上の洗浄、およびオートクレーブによる滅菌処理に対して耐久性を示した。本手法の開発により、簡便なプロセスで繊維素材にペプチド性抗菌機能の付与が可能となった。４． ネムリユスリカの組織は、中枢神経やホルモンの指令を受けずに独立して極度の乾燥状態から身を守ることが知られている。そこでネムリユスリカ由来の培養細胞を用いて、培養条件の最適化と室温で乾燥させた細胞の再水和条件について検討を行った結果、再びネムリユスリカ細胞を蘇生・増殖させることに成功した。５． ネムリユスリカの乾燥耐性システムの分子機構を解明するため、ネムリユスリカのゲノム解析を進めた。次世代シーケンサーを用いてmRNA-seq及びde novoゲノムシーケンスを行った。同時に、サンガー型DNAシーケンサーを用いて完全長cDNAクローンのギャップクローズ、及びFosmidゲノムクローンのエンドシーケンスを行った。10回のsib-crossを行いIsogenic化したネムリユスリカからゲノムDNAを単離した後、ライブラリを作製し、シングルリードでのwhole genome shotgunシーケンスを3回行った。その結果、ネムリユスリカのゲノムサイズ（96Mb）の約16倍に相当する1.5Gbの塩基配列情報を得た。アセンブルを施した結果、配列情報は53,000個のコンティグに集約され、総コンティグ長は113Mbになった。
• カテゴリ: カイコ 加工 乾燥 くり