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生体防御のメカニズム 昆虫の生体防御分子機構とその応用

研究報告コード R990004228
掲載日 2001年2月6日
研究者
  • 名取 俊二
研究者所属機関
  • 理化学研究所
研究機関
  • 理化学研究所名取特別研究室
報告名称 生体防御のメカニズム 昆虫の生体防御分子機構とその応用
報告概要 生体防御機構は全ての生物に備わっている自己防衛のためのシステムで、種によってバリエーションはあるが、基本的には自己と非自己を認識して、非自己のみを選択的に排除する機構といえる。本研究では、動物種の70%を占める昆虫の生体防御機構を解明し、その中で見出した新しい物質やシステムの応用を目指している。本研究グループは3つのサブグループから構成される。「昆虫の自己非自己の認識機構」グループは、不要となった幼虫組織が選択的に排除される蛹の時期に、体液細胞表面に出現する120kDa蛋白を見出し、この分子のcDNAクローニングに成功した。また、非自己細胞の崩壊に関与する体液細胞プロテアーゼの翻訳制御に関与するRNA結合蛋白のcDNAクローニングにも成功した。「新規生理活性物質5-S-GADに関する研究」グループは、昆虫の生体防御分子の1つとして見出された5-S-GADの制癌剤と骨粗鬆症薬としての有用性を検討している。これまでに細胞選択的に制癌効果を示すことを明らかにし、in vivoにおける制癌治療効果を見出した。「好中球の抗菌ペプチドのレセプターに関する研究」グループは、昆虫で見出された抗菌蛋白をリードとして改変した抗菌ペプチドが、ヒトの好中球を活性化することを明らかにした。さらに、好中球上の抗菌ペプチド結合蛋白を精製し、これまで分子シャペロンと考えられていたcalrecticulinが好中球の活性化に重要であることを明らかにした。今後は昆虫の生体防御機構と脊椎動物の生体防御の接点を探ると共に、昆虫特有の生体防御分子の医薬としての応用をさらに追及する予定である。
研究分野
  • 遺伝子の複製
  • 生薬一般
  • 生体防御と免疫系一般
  • 生物学的機能
  • 動物生理一般
関連発表論文 (1)T. Ito, M.F. Seldin, M.M. Taketo, T. Kubo and S. Natori. Gene organization snd chromosome mapping of the testis-specific S-II. Mamm Genome 11 (1998) 915-917
(2)Z-B. Zheng, S. Nagai, N. Iwanami, A. Kobayashi, M. Hijikata, S. Natori and U. Sankawa. Selective inhibition of src protein tyrosine kinase by analogues of 5-S-glutathionyl-β-analyl-L-dopa. Chem. Pharm. Bull. (1998) 46, 1950-1951
(3)T. Arai, T. Kubo and S. Natori. Cloning of cDNA for regenectin, a humoral C-type lectin of Periplaneta americana, and expression of the regenectin gene during leg regeneration. Insect Biochem. Molec. Biol. (1998) 28, 987-994
(4)J-Y. Leem, H-Y. Park, H. Fukasawa, Y. Uehara and S. Natori. Inhibitory effect of 5-S-GAD on phosphorylation of V-SRC and BCR-ABL tyrosine kinase. Biol. Pharm. Bull. (1998) 21, 784-785
(5)J. Nakajima-Shimada, S. Natori and T. Aoki. Effects of syntheticundecapeptides on Trypanosoma cruzi in vito. Parasitology International (1998) 47, 203-209

≪原著論文≫

1. Zheng, Z-B., Nagai, S., Iwanami, N., Sun, D-Y., Kobayashi, A., Hijikata,M., Natori, S., and Sankawa. U. (1999) Different inhibitory effects of5-S-glutathionyl-_-alanyl-L-dopa (5-S-GA-LD ) analogues onautophosphorylation of src protein tyrosine kinase. Chem. Pharm. Bull. 47,136-137

2. Kobayashi, A., Brey, P.T., Katsube, K., Torre, A.D., Roth, C.W., Natori,S., and Ollo, R. (1999) Identification and characterization of sevenless inthe malaria insect vector. Anopheles gambiae. Insect Molec Biol. 8, 277-285

3. Yamaguchi, S., Homma, K., and Natori, S. (1999) A novel egg-derivedtyrosine phosphatase (EDTP), that participates in the embryogenesis ofSarcophaga peregrina (flesh fly). Eur. J. Biochem. 259, 946-953

4. Ohshima, M., Mitsuhara, I., Okamoto, M., Sawado, S., Nishiyama, K., Kaku,H., Natori, S., and Ohashi, Y. (1999) Enhanced resistance to bacterialdiseases in transgenic tobacco leaf overexpressing sarcotoxin IA, abactericidal peptide of insect. J. Biochem. 125, 431-435

5. Cho, M-Y., Lee, H-S., Lee, K-M., Homma, K., Natori, S., and Lee, B-L.(1999) Molecular cloning and functional properties of two early-stageencapsulation-relating proteins from the coleopteran insect, Tenebriomolitor larvae. Eur. J. Biochem. 262, 737-744

6. Fujimoto, Y., Kobayashi, A., Kurata, S., and Natori, S. (1999) Twosubunits of 26/29-kDa proteinase are probably derived from a commonprecursor protein. J. Biochem. 125, 566-573

7. Fujii, I., Tanaka, Y., Homma, K., and Natori, S. (1999) Induction ofSarcophaga central nervous system remodeling by 20-hydroxyecdysone in vitro.J. Biochem.125, 613-618

8. Lee, H-S., Cho, M-Y., Lee, K-M., Kwon, T- H., Homma, K., Natori, S., andLee, B-L. (1999) The prophenoloxidase of coleopteran insect larvae wasactivated during cell clump/cell adhesion of insect cellular defensereactions. FEBS Letts. 455, 255-259

9. Cho, M-Y., Choi, H-W., Moon, G-Y., Kim, M-H., Kwon, T- H., Homma, K.Natori, S., and Lee, B-L. (1999) An 86-kDa diapause protein 1-like proteinis a component of early-staged encapsulation-relating proteins incoleopteran insect, Tenebrio molitor larvae. FEBS Letts. 451, 303-307

10. Zheng, Z-B., Nagai, S., Iwanami, N., Kobayashi, A., Natori, S., andSankawa, U. (1999) Inhibition effects of 5-S-glutathionyl-_-alanyl-L-dopaanalogues against Src protein thyrosine kinase. Chem. Pharm. Bull. 47,777-782

11. Price, W.S., Kobayashi, A., Ide, H., Natori, S., and Arata, Y. (1999)Visualizing the postembryonic development of Sarcophaga peregrina (fleshfly) by NMR microscopy. Physiological Entomol. 24, 386-390

12. Ohashi, K., Natori, S., and Kubo, K. (1999) Expression of amylase genein the hypopharyngeal gland with an age-dependent role change of the warkerhoneybee (Apis mellifera L.). Eur. J. Biochem. 265, 127-133

13. Iijima, R., Yamaguchi, S., Homma, K., and Natori, S. (1999)Stage-specific Inhibition of Xenopus embryogenesis by aprotinin, a serineprotease inhibitor. J. Biochem. 126, 912-916

14. Theopold, U., Rissler, M., Fabbri, M., Schmidt, O., and Natori, S.(1999) Insect glycobiology: a lectin multigene family in Drosophilamelanogaster. Biochem. Biophys. Res. Commun. 261, 923-927

15. Hijikata, M., Matsumoto, H.N., Kobayashi, A., Nifuji, A., Noda, M., andNatori, S. (1999) Induction of apoptosis of monocyte-macrophage lineagecells by 5-S-GAD. FEBS Letts. 457, 405-408

16. Cho, J-H., Homma, K., Kanegasaki, S., and Natori, S. (1999) Activationof human neutrophils by a synthetic anti-microbial peptide, KLKLLLLLKLK-NH2,via cell surface calreticulin. Eur. J. Biochem. 266, 878-885

17. Miura, T., Kamikouchi, A., Sawata, M., Takeuchi, H., Natori, S., Kubo,T., and Matsumoto, T. (1999) Soldier-caste specific gene expression in themandibular glands of Hodotermopsis japonica (Isoptera: Termopsidae). Proc.Natl. Acad. Sci. USA 96, 13874-13879

≪総  説≫

1. Natori, S., Shiraishi, H., Hori, S., and Kobayashi, A. (1999) The rolesof Sarcophaga defense molecules in immunity and metamorphosis. Dev. Comp.Immunol. 23, 317-328

2. 名取俊二 (1999) 昆虫が拓く生物学と薬学のフロンティア 科学 69, 688-696

3. 名取俊二 (1999) 昆虫の変態と組織の再編成 蛋白質核酸酵素 44, 2041-2048
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「生体防御のメカニズム」研究代表者 名取 俊二(理化学研究所)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 名取 俊二. 生体防御のメカニズム 昆虫の生体防御分子機構とその応用. 戦略的基礎研究推進事業 平成10年度 研究年報,1999. p.162 - 165.

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