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カイコにおける体色突然変異の原因遺伝子のクローニングと体色発現機構の解明

カイコにおける体色突然変異の原因遺伝子のクローニングと体色発現機構の解明
家蚕体色突变基因的克隆及体色表达机制的阐明
批准号：
07F07427
负责人：
嶋田 透
金额：
$1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2007 至 2009
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07427/
关键词：
色素形成メラニン形成ポジショナルクローニングプテリジン代謝キヌレニン代謝キヌレニン加水分解酵素メラニン化オモクロームキサントマチン遺伝子の水平転移カイコの突然変異連鎖解析red blood

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カイコの幼虫の正常体色は白であるが、突然変異「黄体色」(lemon)では全身が黄色を呈する。類似の変異である「黄体色致死」(lemon lethal)は2齢幼虫が濃黄色を呈し、摂食ができずに致死する。両者の黄色色素は、キチョウの翅の色素と同じキサントプテリンである。本研究では、この突然変異の原因がセピアプテリン還元酵素(SPR)の遺伝子の構造に異常が起きた結果、SPRの酵素活性が顕著に低下するためであることを明らかにした。SPRは、チロシン水酸化酵素などの補酵素として使われるテトラヒドロビオプテリン(BH4)を合成する酵素であり、SPRの欠損はヒトや哺乳類でも発達障害や運動障害などの重篤な症状を引き起こす。lemon lethal変異体にBH4を経口投与して治療を試みた結果、2齢幼虫が餌を食えるようになって成長をし、個体によっては成虫にまで達した。また、同様にドーパミンを経口投与したところ、やはり2齢幼虫で摂食ができるようになって成長した。これらの結果から、lemon lethalの致死の原因は、BH4の不足によってチロシン水酸化酵素の活性が低下し、ドーパミンの生産量が低くなったために、摂食行動に必要な神経活動ができないことであると結論した。また、トランスジェニック技術を用いてSPR遺伝子をlemon変異体へ導入したところ、黄体色から白色のカイコへ戻ることが分かった。これによって、SPR遺伝子こそがlemon形質の原因であることを証明するとともに、SPRは形質転換のマーカー遺伝子としても有用であることが分かった。
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会议论文
Prominent down-regulation of storage protein genes after bacterial challeng in eri-silkworm,Samia cyntha ricini
细菌攻击后蓖麻蚕储存蛋白基因显着下调
DOI： --
发表时间： 2008
期刊： Archives of Insect Biochemistry and Physiology 67
影响因子： --
作者： [Yan Meng, Naoko Omuro, Shunsuke Funaguma, Takaaki Daimon, Shinpei Kawaoka, Susumu Katsuma, and Toru Shimada]
通讯作者： and Toru Shimada
Abnormality of the kynureninase gene is responsible for the red blood(rd)mutant in the silkworm,Bombys mori
犬尿氨酸酶基因异常导致家蚕红血(rd)突变
DOI： --
发表时间： 2008
期刊：
影响因子： --
作者： [Yan Meng, Susumu Katsuma, Kazuei Mita and Toru Shimada]
通讯作者： Kazuei Mita and Toru Shimada
カイコの突然変異「赤血」(rb)の原因はキヌレニナーゼの点変異である
家蚕“红血”（rb）突变的原因是犬尿氨酸酶的点突变。
DOI： --
发表时间： 2008
期刊：
影响因子： --
作者： [孟 艶, 勝間 進, 三田 和英, 嶋田 透]
通讯作者： 嶋田 透
Identification and characterization of globin genes from two lepidopteran insects, Bombyx mori and Samia cynthia ricini.
DOI： 10.1016/j.gene.2008.11.004
发表时间： 2009-02
期刊： Gene
影响因子： 3.5
作者： [S. Kawaoka;S. Katsuma;Y. Meng;Nobumitsu Hayashi;K. Mita;T. Shimada]
通讯作者： S. Kawaoka;S. Katsuma;Y. Meng;Nobumitsu Hayashi;K. Mita;T. Shimada
共 12 条
    昆虫のトリプトファン代謝酵素遺伝子の喪失と細菌からの再獲得－生物的意義と産業応用
    • 批准号：
      23K21202
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $1.58万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      嶋田 透
    • 依托单位：
      Gakushuin University
    Biochemical and genetic studies on mesoderm differentiation in insects using silkworm mutants and their application to development of insect growth regulators
    • 批准号：
      21K19124
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
    • 资助金额：
      $4.16万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      嶋田 透
    • 依托单位：
      Gakushuin University
    Loss and bacterial-origin reacquisition of the genes for tryptophan metabolism: biological significance and industrial application
    • 批准号：
      21H02209
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $11.15万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      嶋田 透
    • 依托单位：
      Gakushuin University
    Functional analysis of the Bmznf-2 gene in sex determination of the silkworm Bombyx mori by transgenesis and genome editing
    • 批准号：
      17F17108
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.22万
    • 财政年份：
      2017
    • 负责人：
      嶋田 透
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    海外基金