ボルバキアが宿主昆虫を時空間的に制御し、オス殺しを成立させる仕組みを解明する

阐明沃尔巴克氏体时空控制寄主昆虫并实现雄性灭杀的机制

• 批准号: 22H00366
• 负责人: 勝間 進
• 金额: $ 27.12万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00366/
• 关键词: ボルバキア; オス殺し; 共生; チョウ目昆虫; 性決定; アワノメイガ; 共生細菌; 遺伝子量補償; 性操作; 昆虫

共生細菌であるボルバキアは昆虫の60%以上に感染していると考えられており、その宿主制御の巧みさも相まって「最も成功した寄生者」と言われている。ボルバキアは性操作・生殖操作を行うが、これらのうち実行因子とその分子機構が解明されているのは、細胞質不和合のみである。私たちは、カイコの性決定遺伝子の研究結果から、オス化と遺伝子量補償を担うMascがチョウ目昆虫における「オス殺し」ボルバキアのターゲットとなっていることを世界で初めて発見した。しかし、ボルバキア側の実行因子やその作用機序については、そのヒントすら得られない状況であった。本研究では、わたしたちが発見したオス殺し候補因子の機能を証明することで、ボルバキアがチョウ目昆虫においてオス殺しを引き起こすメカニズムを明らかにする。一方、ボルバキア感染における「場」と「時間」に着目した研究を行い、ボルバキアの宿主制御について、時空間的な理解を目指す。2022年度は下記の研究を実施した。(1) ボルバキアオス殺し因子候補Oscarの発見と機能解析ボルバキアオス殺し因子Oscarを発見し、それ単独で細胞と個体、両方においてオス化抑制を実行できることを証明した。また、Oscarがさまざまな種のチョウ目昆虫のMascを抑制できることを示した。(2) オス殺しボルバキアゲノムの決定オス殺しアワノメイガ、およびオス殺しアズキノメイガのゲノムを決定し、それらが非常に近縁であるが、ゲノムのリアレンジが起きていることを発見した。

Symbiotic bacteria で あ る ボ ル バ キ ア は insects の 60% に infection し て い る と exam え ら れ て お り, そ の host suppression の qiao み さ も phase ま っ て "most も successful し た parasites" と said わ れ て い る. ボ ル バ キ ア は sexual reproduction, operation line を う が, こ れ ら の う ち line be factor と そ の molecular institutions が interpret さ れ て い る の は, cytoplasmic schisms の み で あ る. Private た ち は, カ イ コ の traces of sex determination 伝 son の results か ら, オ ス change と heritage 伝 を bear child quantity compensation う Masc が チ ョ ウ suborders に お け る "オ ス kill し" ボ ル バ キ ア の タ ー ゲ ッ ト と な っ て い る こ と を め the early で て 発 see し た. し か し, ボ ル バ キ ア side の line be factor や そ の function machine sequence に つ い て は, そ の ヒ ン ト す ら have ら れ な い condition で あ っ た. This study で は, わ た し た ち が 発 see し た オ ス kill し alternate function of factor の を prove す る こ と で, ボ ル バ キ ア が チ ョ ウ suborders に お い て オ ス kill し を lead き up こ す メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る. Party, ボ ル バ キ ア infection に お け る と "field" "time" に mesh し た research を い, ボ ル バ キ ア の host suppression に つ い て, when space な understand を refers す. In 2022, the following notes of を research を practice are た. (1) ボ ル バ キ ア オ ス kill し factor alternate Oscar の 発 see と function analytical ボ ル バ キ ア オ ス kill し factor Oscar を 発 し, そ れ 単 で cells と individual alone, struck に お い て オ ス chemical inhibition を line be で き る こ と を prove し た. The <s:1> Mascを of また and Oscarがさまざまな species of <s:1> チョウ order insects is inhibited by で る る る とを とを とを とを とを とを とを and shows that た た. (2) オ ス kill し ボ ル バ キ ア ゲ ノ ム の decided オ ス kill し ア ワ ノ メ イ ガ, お よ び オ ス kill し ア ズ キ ノ メ イ ガ の ゲ ノ ム を decided し, そ れ ら が very nearly try に で あ る が, ゲ ノ ム の リ ア レ ン ジ が up き て い る こ と を 発 see し た.

项目成果

カイコのオス化カスケードにおいてMascと相互作用するタンパク質の探索

寻找家蚕雄性化级联中与 Masc 相互作用的蛋白质

• 发表时间: 2023
• 作者: 兼田竜昇;松田(今井)典子;西野耕平;小迫英尊;木内隆史;勝間進
• 通讯作者: 勝間進

ボルバキアはいかにしてチョウ目昆虫をオス殺すのか－オス殺し因子の同定と今後の展望－

沃尔巴克氏体如何杀死鳞翅目昆虫的雄性-杀雄因子的鉴定及未来展望-

• 发表时间: 2022
• 作者: 山本 璃子,長野 秀嗣;米良 茜,Karanjit Sangita;中山 淳;辻 大輔;伊藤 孝司;難波 康祐;喜田聡;木村有希，大橋栄作，Karanjit Sangita，佐藤亮太，難波康祐;勝間進
• 通讯作者: 勝間進

The residues required for nuclear localization and masculinization of Ostrinia furnacalis Masculinizer protein (Masc) are different from those of Bombyx mori Masc

亚洲玉米螟 Masculinizer 蛋白 (Masc) 核定位和雄性化所需的残基与家蚕 Masc 不同

• 发表时间: 2022
• 作者: Kanako Hirota;Noriko Matsuda-Imai;Takashi Kiuchi;Susumu Katsuma
• 通讯作者: Susumu Katsuma

オス化遺伝子Mascのゲノム編集によるカイコのメス特異的胚致死

通过基因组编辑雄性化基因 Masc 实现家蚕雌性特异性胚胎致死率

• 发表时间: 2023
• 作者: 木内隆史;小野樹;勝間進
• 通讯作者: 勝間進

アワノメイガにおけるボルバキア密度の制御機構に関する研究

玉米螟沃尔巴克氏菌密度控制机制研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 廣田加奈子;木内隆史;勝間進
• 通讯作者: 勝間進