ハスモンヨトウ・キチナーゼ遺伝子のクローニングとタンパク質発現

• 担当機関: 野菜・茶業試験場
• 研究期間: 1998～1999
• 研究担当者: 篠田徹郎; 小林淳（三重大工）; 松井正春（農環研）
• 発行年度: 1999
• 要約: 〔要約〕ハスモンヨトウからクローニングしたキチナーゼ遺伝子を、バキュロウイルスに導入し、高いキチナーゼ活性を持つ組換えタンパク質を得た。本種のキチナーゼとウイルス由来のキチナーゼには、基質特異性及び分泌性に明瞭な差が認められる。
• キーワード: ハスモンヨトウ、クローニング、キチナーゼ遺伝子、バキュロウイルス、組換えタンパク質、基質特異性、分泌性野菜・茶業試験場 環境部 虫害研究室
• 背景・ねらい: 昆虫のクチクラおよび消化管の内膜は、キチンを主成分としているため、キチナーゼを人為的に投与することで、害虫の成育を阻害できることが期待される。特に、昆虫が脱皮時に自己のクチクラを分解するために生産するキチナーゼは、他の生物種由来のキチナーゼに比べて高い効果を持つ可能性がある。そこで、野菜・花きの重要害虫であるハスモンヨトウのキチナーゼ遺伝子を単離し、組換えタンパク質を作成してその特性を明らかにする。

成果の内容・特徴

1. 単離したハスモンヨトウのキチナーゼ遺伝子（DDBJ登録番号：AB032107)は、脱皮期特異的に表皮細胞で発現する（図１）。
   
2. 単離したキチナーゼ遺伝子をバキュロウイルスに導入し、さらにウイルス自身のキチナーゼ遺伝子をノックアウト（発現停止）することで、ハスモンヨトウ・キチナーゼのみを生産する組換えウイルスを構築した（図２）。
   
3. ハスモンヨトウ・キチナーゼとウイルス・キチナーゼには、低分子のキチンに対する基質特異性に明瞭な差が認められる（図３）。
   
4. ウイルス由来のキチナーゼは、主に昆虫培養細胞内に留まるのに対し、組換えキチナーゼは、培地中に速やかに分泌される（図４）。
   

成果の活用面・留意点

1. 本遺伝子は、遺伝子組換えによる昆虫ウイルスの改良や、耐虫性野菜・花き品種作出の素材として有用と考えられる。
   
2. 組換えキチナーゼは、キチナーゼ阻害物質のスクリーニング試験に利用できる。また、微生物農薬の補助剤としての利用も期待される。
   
3. ハスモンヨトウ・キチナーゼが昆虫の発育に及ぼす効果は未検討である。
   

• カテゴリ: 病害虫 害虫 茶 農薬 品種