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選択的害虫防除に向けた種選択能を有したニコチン性受容体標的薬剤設計の分子基盤研究

烟碱受体靶向药物设计用于害虫选择性防治的分子基础研究

基本信息

批准号：
22H02350
负责人：
伊原誠
金额：
$ 11.73万
依托单位：
Kindai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

项目摘要

ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)は、主要な殺虫剤の標的のひとつであり、ネオニコチノイド系殺虫剤の分子標的である。近年、ネオニコチノイドはミツバチの蜂群崩壊症候群や環境生物への悪影響が取り沙汰されるようになり、批判の矛先が向けられている。そこで、非標的昆虫種に対して毒性を示さない薬剤の開発にむけた基盤研究が重要となっている。研究計画年度1年目は、「昆虫類のCys-loop受容体の機能発現方法および薬剤評価系の確立」と「Cys-loop受容体を標的とする殺虫剤の受容体種間選択性の評価」の2テーマに取り組んだ。ニコチン性アセチルコリン受容体においてネオニコチノイドを初めとする薬剤活性の昆虫種間選択性を明らかにするために、これまでに取得済みであったキイロショウジョウバエに加え、ハナバチおよびシマカ由来のニコチン性アセチルコリン受容体遺伝子を網羅的に取得し、アフリカツメガエルの卵母細胞への機能的受容体の構築を試みた。ニコチン性アセチルコリン受容体は5つのサブユニットタンパク質により構築されることから、機能的受容体を再構築できるサブユニットの組み合わせを網羅的に重点的に調査した。その結果、キイロショウジョウバエのニコチン性アセチルコリン受容体においては、2020年に研究代表者らが報告した受容体サブユニットの組み合わせ以外にも、機能的なニコチン性アセチルコリン受容体を構築可能な組み合わせが存在することが明らかとなり、その研究成果はPLOS Genetics誌で発表した（Komori et al., 2022）。また糸状菌代謝産物の一つParaherquamide Aの線虫のニコチン性アセチルコリン受容体のサブタイプ間選択性の分子メカニズムの一端も解明した（Koizumi et al., 2023 in press）。

NAChR is the target of the main insecticidal agent and the molecular target of the insecticidal agent. In recent years, the development of new technologies has led to the emergence of colony collapse syndrome and environmental and biological impacts. Basic research is important for the development of toxicity indicators for both standard and non-standard insect species. The first year of the research plan consists of two sections: "Methods for functional discovery of Cys-loop receptors in insects and establishment of a drug evaluation system" and "Evaluation of interspecies selectivity of Cys-loop receptors as targets for insecticides". The activity of the insect interspecific selectivity is revealed in the early stages of the development of the receptor, and the acquisition of the receptor gene is the result of the acquisition of the receptor gene. The construction of functional receptors for oocytes was studied. The research on the key points of the research on the construction of the functional receptor is carried out. The results of this study are reported in the journal PLOS Genetics (Komori et al., 2022）。A study on the molecular structure of Paraherquamide A, a metabolite of Paraherquamide A, was carried out (Koizumi et al., 2023 in press）。