ゴール形成昆虫が植物ホルモンを生産する意義の究明

形成瘿的昆虫产生植物激素的意义的研究

• 批准号: 21H02124
• 负责人: 鈴木 義人
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02124/
• 关键词: ゴール; 虫こぶ; オーキシン; サイトカイニン; 生合成; インドール酢酸; アブラムシ; 阻害剤

ハバチにおけるIAA生合成の鍵となるトリプトファン(Trp)からインドールアセトアルデヒド(IAAld)への変換を触媒する芳香族アルデヒド合成酵素 (AAS) PonAAS2は，昆虫でこれまでに解析されたAASの中でTrpを基質とする唯一の酵素である。バラハタマバチのAASであるDjAAS2とPonAAS2間で基質認識アミノ酸は保存されているにもかかわらず，DjAAS2はTrpを基質とせず，主要な基質はDopaである。セグメントシャフリングやアミノ酸置換実験により，PonAAS2のDopa変換能を残したままTrp変換能を消失させることに成功し，基質特異性の違いに関与する構造を絞り込むことが出来た。また，1 uM程度のIC50を示す新たなPonAAS2の阻害剤を見出した。一方，線虫を用いてPonAAS2が個体レベルで高いIAA生産能を与える遺伝子として利用出来ることを示したが，非ゴール形成昆虫であるエンドウヒゲナガアブラムシ(Api)では未だ外来遺伝子の発現法の開発に成功していない。ApiのAASは大腸菌発現による活性が認められず，IAA生合成への関与が不明だが，ゲノム編集により胚発生途上の卵における遺伝子破壊が確認されており，破壊系統の確立を行っている。サイトカイニン(CK)の生合成候補遺伝子であるtRNA-IPTのゲノム編集も試みているが，現時点で遺伝子破壊は確認出来ていない。一方，側鎖が水酸化されたCKとゴール形成との関連性が示されているが，tZ型CKをもつApiにおいてシトクロムP450(CYP)系の阻害剤に暴露させることにより，tZ型CKが減少する一方で水酸化を受けないCKが増加する傾向が見られ，水酸化酵素としてCYPの関与の可能性が示された。また，共生微生物のブフネラを除去してもCK量に変化がなく，研究対象をApiゲノムにコードされたCYPに絞り込んだ。

ハ バ チ に お け る IAA biosynthesis の key と な る ト リ プ ト フ ァ ン (Trp) か ら イ ン ド ー ル ア セ ト ア ル デ ヒ ド (IAAld) へ の variations in を catalyst す る aromatic ア ル デ ヒ ド synthetase (AAS) PonAAS2 は, The insect で とする れまでに resolves the でTrpを matrix とする and the only <s:1> enzyme である in the されたAAS <s:1>. バ ラ ハ タ マ バ チ の AAS で あ る DjAAS2 と PonAAS2 で matrix between know ア ミ ノ acid は save さ れ て い る に も か か わ ら ず, DjAAS2 は Trp を matrix と せ ず, main な matrix は Dopa で あ る. セ グ メ ン ト シ ャ フ リ ン グ や ア ミ ノ acid replacement be 験 に よ り, PonAAS2 の Dopa - can change を residual し た ま ま Trp - change can disappear を さ せ る こ と に し success, substrate specificity の violations い に masato and す る tectonic を ground り 込 む こ と が た. Youdaoplaceholder0, 1 μ m degree <s:1> IC50を shows す new たなPonAAS2 <s:1> damage inhibitor を shows た た. Side, nematode を い て PonAAS2 が individual レ ベ ル で high い IAA production can を え る heritage 伝 son と し て use out る こ と を shown し た が, non ゴ ー ル form insects で あ る エ ン ド ウ ヒ ゲ ナ ガ ア ブ ラ ム シ (Api) で は not だ foreign heritage 伝 son の 発 method の now open 発 に successful し て い な い. Api の AAS は coliform 発 now に よ が る activity recognition め ら れ ず, IAA biosynthesis へ の masato and unknown が だ が, ゲ ノ compiling に ム よ り embryo 発 on の way raw eggs に お け る heritage 伝 son broken 壊 が confirm さ れ て お り, broken line の 壊 system established を っ て い る. サ イ ト カ イ ニ ン (CK) の biosynthesis alternate heritage 伝 son で あ る tRNA - IPT の ゲ ノ try compiling も ム み て い る が, present some traces of で 伝 son broken 壊 は identified て い な い. Side, the side lock が water acidification さ れ た CK と ゴ ー ル form と の masato even sex が shown さ れ て い る が, type tZ CK を も つ Api に お い て シ ト ク ロ ム P450 (CYP) の resistance against tonic に exposed さ せ る こ と に よ り, tZ reduced CK が す る side で water acidification を by け な い CK が raised plus す る tendency が see ら れ, The relationship between water acidifying enzyme と てCYP <s:1> and the possibility of <s:1> が shows された. ま た, symbiotic microbes の ブ フ ネ ラ を remove し て も CK quantity に variations change が な く, study like を seaborne Api ゲ ノ ム に コ ー ド さ れ た CYP に ground り 込 ん だ.

项目成果

ゴール非形成性動物へのオーキシン生産能の付与

赋予非胆形成动物生长素生产能力

• 发表时间: 2022
• 作者: 西原 昇瑚;西田郁久;柳井 良太;松尾安浩;戒能 智宏;川向 誠;吉田響，鈴木義人，土田努
• 通讯作者: 吉田響，鈴木義人，土田努

Identification of an aromatic aldehyde synthase involved in indole-3-acetic acid biosynthesis in the galling sawfly (Pontania sp.) and screening of an inhibitor

• DOI: 10.1016/j.ibmb.2021.103639
• 发表时间: 2021-08-23
• 期刊: INSECT BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY
• 影响因子: 3.8
• 作者: Miyata, Umi;Arakawa, Kenta;Suzuki, Yoshihito
• 通讯作者: Suzuki, Yoshihito

ゴール形成ハバチ（Pontania sp.）のIAA生合成酵素PonAAS2の阻害剤探索

寻找胆形成锯蝇 (Pontania sp.) 中 IAA 生物合成酶 PonAAS2 的抑制剂

• 发表时间: 2022
• 作者: Xueyan Sun;Haruka Minagawa;Takuya Katayama;Hiroya Oka;Masahiro Ogawa;Takaaki Kojima ;Hideo Nakano;Katsuhiko Kitamoto;Jun-ichi Maruyama;日裏 雄史，浅見 忠男，鈴木 義人
• 通讯作者: 日裏 雄史，浅見 忠男，鈴木 義人

線虫Caenorhabditis elegansへのオーキシン生産能の付与

赋予线虫秀丽隐杆线虫生长素生产能力

• 发表时间: 2021
• 作者: 黒岩風;矢吹眞帆;山口晴彦;宮城ゆき乃;山下哲;高橋征司;戸澤譲;瀬川浩志，黒木勝久，Ming-Cheh Liu，水光正仁，榊原陽一;吉田響，土田努，鈴木義人
• 通讯作者: 吉田響，土田努，鈴木義人

虫こぶ非形成生物へのオーキシン生産能の付与

赋予非胆形成生物体生长素生产能力

• 发表时间: 2023
• 作者: 高橋由季乃;矢内太朗;勝村恵理;和氣駿之;片岡邦重;中山亨;山下哲;吉田響，依田真一，土田努，重信秀治，鈴木義人
• 通讯作者: 吉田響，依田真一，土田努，重信秀治，鈴木義人