② 遺伝子組換えカイコの高度利用技術の開発

• 課題番号: 2012020469
• 研究機関名: 農業生物資源研究所
• 研究分担: 瀬筒 秀樹; 中島 健一; 行弘 研司; 米村 真之; 冨田 秀一郎; 岡田 英二; 河本 夏雄; 内野 恵郎; 立松 謙一郎; 飯塚 哲也; 小林 功; 坪田 拓也
• 協力分担関係: 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; （独）農業・食品産業技術総合研究機構; (株)ゲノム創薬研究所; 増田化学工業(株); 特定非営利活動法人産学連携推進機構; 群馬県蚕糸技術センター; 群馬県繊維工業試験場; （独）農業環境技術研究所
• 研究期間: -4
• 年度: 2012
• 摘要: １．簡便に判別可能な遺伝子組換えマーカーを開発するため、カイコの卵と眼が赤い赤卵変異体を解析し、卵と眼の紫色色素の合成に必要なBm-re遺伝子を新たに発見した。同遺伝子は黒い眼のコクヌストモドキ等にも存在するが、元々赤い眼のキイロショウジョウバエには存在していないことがわかり、カイコ以外の昆虫の眼の色の違いにも関わることが示唆された。この遺伝子を利用することによって、肉眼で判別可能な卵色・眼色マーカーの開発が期待される。; ２．体色で簡便に判別可能な遺伝子組換えマーカーの開発のため、カイコの体表の黒色の色素合成を抑えるBm-aaNAT遺伝子を強く働かせることにより、カイコのみならずキイロショウジョウバエやテントウムシにおいても、幼虫や成虫の黒い色素の合成を抑える方法を発見した。この遺伝子を利用することで、これまで組換え体の判別が困難であった、卵が着色しているカイコの実用品種での遺伝子組換え体の選抜が簡便になり、カイコを用いた遺伝子機能解析や有用物質生産が加速化されることや、カイコ以外の昆虫でも利用可能な優性マーカーの開発が期待される。; ３．遺伝子ターゲッティング法の開発のため、人工ヌクレアーゼTALENの導入を行い、TALENによる遺伝子ノックアウトに成功し、さらにTALENの構造改変により効率を劇的に向上させることに成功した。また、インテグラーゼによる部位特異的遺伝子導入がカイコで可能なことを示した。; ４．カイコの有用遺伝子として、殺虫性タンパク質（Bt毒素）の抵抗性に関わる遺伝子を追究した。単離した候補遺伝子を遺伝子組換えにより導入したところ、抵抗性系統を感受性に変えることに成功し、この遺伝子がBt毒素の抵抗性に関与する遺伝子であることを証明した。その他、繭の肉色変異体F等の原因遺伝子の解明に成功した。今後、BT剤抵抗性やシルク着色のメカニズムの解明とその利用が期待される。; ５．カイコを用いたバイオ医薬品生産の実現を目標とし、カイコで生産した医薬品の原材料となるタンパク質の評価を国立医薬品食品衛生研究所等と共同で行うために、昨年に引き続き群馬県と連携して養蚕農家からなる飼育組合による約１万５千頭の遺伝子組換えカイコの飼育を実現した。; ６．組換え高機能シルクの実用化を進めるために、外部機関と連携し、これまでに開発したシルク系統の実用品種化を進めて生糸を繰糸することに成功し、それらの生糸を精錬して使った着物（舞台衣装）を試作した。また、リングピローやスパイダーシルクのベスト等も試作した。; ７．組換え高機能シルクの大量生産のために、群馬県での産業第二種使用等の申請に協力し、申請が承認されて群馬県施設において大量飼育（4.8万頭）が行われ、大量飼育体制の構築が進んだ。; ８．動物では国内で初の第一種使用等となる予定の、遺伝子組換えカイコの第一種使用等に向けて、申請書を作成し、生物多様性影響評価のために必要となる毒性試験等を行うとともに、懸念されている野外のクワコとカイコの交雑について検証を行ったところ、ミトコンドリアだけでなく核遺伝子においても、日本のクワコ集団からカイコへの遺伝子流入は確認されなかった。
• カテゴリ: カイコ 抵抗性 品種