知のシーズ集｜京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

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応用生物学系

## 応用生物学系

生物種間相互作用にみるアリ誘引と忌避作用①

アリを巧みに利用する植物の化学戦術を探る

▼詳細

#### ■研究の概要

アリ類は、集団で社会生活を営む昆虫で、自然生態系では様々な植食性昆虫や捕食性昆虫などに対する潜在的捕食者として機能しています。近年、人間の経済活動が急速に拡大するにつれ、汎世界的に分布を広げる侵略性外来アリ種の国内侵入や、様々なアリ害の拡大が確認されるようになりました。害虫化したアリへの対処策は、薬剤による駆除・防除が進められていますが、自然生態系でアリ類が担う役割を考えると、排除によって生じる負の影響を無視することはできません。そこで、私たちの研究室では、自然界でアリと関わりを持つ生物種が講じている「アリ対策」に注目しています。そのような生物種による化学的・物理的な対アリ戦術は、人とアリとの間に生じる問題を解決するヒントを与えてくれます。

##### 関連教員

秋野 順治（教授）

###### キーワード

2a3c

化学生態学
生物種間相互作用
セミオケミカル
行動制御
害虫防除

生物種間相互作用にみるアリ誘引と忌避作用②

アリを巧みに利用する昆虫の化学戦術を探る

▼詳細

#### ■研究の概要

アリ類は、集団で社会生活を営む昆虫で、自然生態系で は様々な植食性昆虫や捕食性昆虫などに対する潜在的捕 食者として機能しています。近年、人間の経済活動が急速 に拡大するにつれ、汎世界的に分布を広げる侵略性外来 アリ種の国内侵入や、様々なアリ害の拡大が確認されるよ うになりました。害虫化したアリへの対処策は、薬剤によ る駆除・防除が進められていますが、自然生態系でアリ類 が担う役割を考えると、排除によって生じる負の影響を無 視することはできません。そこで、私たちの研究室では、自 然界でアリと関わりを持つ生物種が講じている「アリ対策」 に注目しています。そのような生物種による化学的・物理 的な対アリ戦術は、人とアリとの間に生じる問題を解決す るヒントを与えてくれます。

##### 関連教員

秋野 順治（教授）

###### キーワード

化学生態学
生物種間相互作用
セミオケミカル
行動制御
害虫防除

生物種間相互作用に見る昆虫の化学戦略

生物多様性の理解を深め環境負荷を低減させる昆虫利用

▼詳細

#### ■研究の概要

近年では、"生物多様性"や"エコ"、そして"食の安全"に対する意識が高まっています。病害虫に対する意識も、従来の全駆除を目指す殺虫・排除型の対処療法的管理から、生活環境・自然環境に配慮した総合的生物多様性管理（IBM)へと移行しつつ有ります。本学の嵯峨キャンパスは、歴史的風土保存区域内に位置しており、豊かな自然環境に囲まれています。このような自然を身近に感じられる環境と嵯峨キャンパス内に広がる実験圃場を活かして、環境に配慮する総合的生物多様性管理法の創出と理解を目指す教育・研究プログラムを進めています。
昆虫は、ヒトと比べて単純な生物で、刺激に対して単純に応答するロボットのようなものと考えられがちです。しかし実際には、それぞれが状況に応じて生き延びられるように、利用しうる限りの情報を複合的に利用する能力を持ち、互いに相手を出し抜こうと熾烈な生存競争を繰り広げています。"自分は誰かに食べられることなく、何ものかを食べることができるか"は昆虫にとっても重要な命題の一つです。そのため、「食べられないため」「食べるため」に、様々な工夫を凝らしています。そうした生物種間相互作用を解明することで、自然に対する理解を深め、生物多様性管理に基づく環境教育・研究を展開していきます。

##### 関連教員

秋野 順治（教授）

###### キーワード

化学生態
行動生態
真社会性昆虫
フェロモン
生物多様性

害虫の侵入禁止に有効なアリマーク（蟻印）

生物種間相互作用を活かした低環境負荷型の害虫防除

▼詳細

#### ■研究の概要

自然界には数多くの食植生昆虫が存在します。それらは、私たちの生活圏に侵入すると、例えば農作物や園芸植物に直接の食害をもたらし、時に健康被害をもたらします。直接の害は無くても、不快さを与える原因になります。その要因を取り除くため、ヒトはこれまでに数多の化学農薬を開発し、それを使用することで、いわゆる「害虫」を駆除してきました。しかし、それらの化学農薬の多用が、結果として駆除対象である「害虫」に薬剤抵抗性の発達を促してしまいました。抵抗性害虫の駆除にはより薬効の強い成分開発が必要です。薬効が強まれば、ヒトへの健康被害も懸念され、自然環境に対する負荷も増大します。
ライフサイクルが短く薬剤抵抗性が発達しやすいハダニ類は、このシナリオをたどる典型例で、化学農薬による防除が難しい重要農業害虫です。ハダニによる実害を効果的に抑えつつ、薬剤開発の無限ループから脱けだすには、発想を転換する必要があります。
私たちが着目したのは、「食植生昆虫は数多存在しているにもかかわらず緑の植物が食い尽くされないのはなぜか」という点です。一つは、植物自身による物理的・化学的な自衛力、すなわち様々な摂食阻害効果によるものでしょう。それに加えて、食物連鎖を牛耳る捕食者の効果が挙げられます。アリ類は、多種の食植生昆虫に対し高い捕食圧を及ぼす絶対的な捕食者に挙げることができます。世界で1 万種、日本では350 種以上の種の多様性を示し、組織的に捕食を行う生物だからです。

##### 関連教員

秋野 順治（教授）

###### キーワード

アリ
セミオケミカル

2abc

コミュニケーション
種間相互作用

mRNA fluxの視点から見た醸造・発酵

バイオエタノール発酵過程における酵母生理の解析と優良株の育種

▼詳細

#### ■研究の概要

稲藁や廃材木などのリグノセルロース系バイオマスからのバイオ燃料の製造は、食糧資源と競合しないことや未利用資源活用の観点から需要と製造規模の拡大が期待されている再生可能エネルギーです。酵母によるアルコール発酵をおこなう際には、酸や加圧熱水によるバイオマスの糖化処理が必要となりますが、その際に、酵母の生育・発酵を阻害するフラン化合物やフェノール化合物などが副産物として生成してしまいます。これらの発酵阻害物質が酵母細胞に及ぼす作用分子機構を解析したところ、酸化的ストレスを引き起こすだけでなく、mRNP granuleの形成を誘導し、タンパク質合成やmRNA fluxを阻害することがはじめて明らかとなりました。今回得られた新しい知見をもとに、mRNP granuleを発酵過程の管理指標として活用することや、発酵阻害物質に耐性を持つ優良酵母の分子育種などに取り組んでいます。

##### 関連教員

井沢 真吾（教授）

###### キーワード

酵母
mRNP granule
ポリソーム解析
バイオエタノール
リグノセルロース系バイオマス

食品微生物を用いて有害獣肉の高付加価値化を目指す

有害獣・外来魚を利用した発酵調味料 肉醤・魚醤の製造

▼詳細

#### ■研究の概要

＜目的＞
滋賀県内で近年問題となっている猪・鹿などの有害獣やブラックバスなどの外来魚を発酵調味料「醤 ひしお」にすることによって高付加価値化します。また、各種コンテストや大学ブランド等を活用して飲食産業を中心とした地域活性化を目指します。
＜方法＞
猪や鹿肉の精肉部分以外（屑肉や内蔵）およびブラックバスなどの外来魚を麹菌や酵母、乳酸菌などによって発酵させ調味料を作ります。味の調整に
はハーブやスパイスなどを用いることも可能です。
料理のタレやだし醤油として利用するだけでなく、「食べるラー油」「柚胡椒」のようにラーメンや餃子、焼き飯などの様々な料理への活用も十分可能だと期待されます。
＜期待される利点＞
・害獣肉の有効活用 とくに内蔵や屑肉などの大量利用が期待されます。
・希少性(肉醤は珍しい)による話題性
・調味料の持つ可能性（幅広い活用法 さまざまな料理への利用が可能です）
・地元醤油業者や飲食業など多業種へ波及効果
・マスコミへの露出・話題性・街おこし（B1グランプリなどのコンテストや大学ブランドなども活用することが可能です）
＜課題点＞
・確保できる肉・魚の量、狩猟時期の限定性
・時間（発酵に数ヶ月～一年が必要）
＜京都工芸繊維大学の活用＞
・仕込み作業支援 (バイオ系学生)
・容器・ラベルデザイン (デザイン系学生)
・大学ブランドフェスティバル等への参加
・機能性成分の解析等

##### 関連教員

井沢 真吾（教授）

###### キーワード

肉醤
魚醤
発酵食品
有害獣
外来魚

摂食行動の生理遺伝学的研究

低濃度ショ糖の利用により長生きできる突然変異

▼詳細

#### ■研究の概要

■背景
■昆虫の摂食行動は、日齢、時刻、満腹レベル、栄養要求など生理状態の影響を受けますがその調節メカニズムの全容は明らかではありません。
■キイロショウジョウバエの突然変異TW1系統を飢餓状態に置くと、ショ糖に対する感度が100倍以上鋭敏になります。
■目的
■ショウジョウバエ体内の糖組成を明らかにし、飢餓状態における糖代謝の変化、およびその摂食感度に対する影響を明らかします。
■低濃度のショ糖を摂取する生理的意義を理解します。
■内容
■様々な濃度のショ糖溶液を与え、TW1と野生型(Mel6)個体の生存率を比較しました（図2)。水のみ、あるいは高濃度のショ糖を与えたとき両者には差があ　りませんが、10mMショ糖ではTW1の方が2倍以上長生きしました。TW1は低濃度のショ糖を摂取しエネルギー源として利用できます。
■ショウジョウバエ体内の糖分子をHPLCにより検出し、組成を調査しました(図3)。羽化後の個体に高濃度のショ糖を与えると、TW1では直後にトレハロース量が増加しました。通常摂食では、TW1と野生型とも組成に大きな違いはありませんが、トレハロース濃度はTW1の方が高かった。
絶食下では、両者ともトレハロースは24時間後には微量となりました。グルコース量は野生型では比較的安定に保たれましたが、TW1では大きく増減し48時間でほぼ消失しました。
■TW1では、グルコースやトレハロースの濃度の恒常性になんらかの異常がある可能性が示唆されました。

##### 関連教員

伊藤 雅信（教授）
尾崎 まみこ（ 神戸大学・教授）

###### キーワード

食欲亢進
飢餓

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寿命
糖代謝
ショウジョウバエ

インスリンは、ショウジョウバエ精子幹細胞の増殖因子として働く

糖尿病モデルになるショウジョウバエ系統の開発と利用

▼詳細

#### ■研究の概要

■背景
・糖尿病には、インスリンの産生、同シグナル伝達系遺伝子の変異により発症する例があります。
・ショウジョウバエにもインスリン、受容体およびシグナル伝達経路が保存されてます。
■目的
・ショウジョウバエのインスリン関連突然変異体を作製してそれらの生理機能を明らかにします。
・生殖細胞形成、とくに精子幹細胞の分裂、分化に及ぼすインスリンの機能を明らかにします。
・ショウジョウバエの突然変異体がヒト糖尿病モデルとして有効か検討します。
■内容
・2型糖尿病モデルとなるインスリン受容体突然変異体、1型モデルとなるインスリン産生不全変異体を作製しました。
・これらの個体では、精子数の著しい減少が認められました。
・変異体の精子幹細胞では、娘細胞を生み出す分裂効率が低下していました。
・変異体の精子幹細胞では、G?期からM期への細胞周期進行が阻害されています。
・インスリンは、ショウジョウバエ精子幹細胞の増殖因子として働いています。
・ショウジョウバエは、インスリンシグナルを調節することにより、栄養状態に応じて精子数を増減させることができます。

##### 関連教員

井上 喜博（教授）

###### キーワード

ショウジョウバエ
インスリン
糖尿病モデル
精子幹細胞
生殖医療

個体を用いた酸化ストレス物質ならびに抗老化物質の探索

昆虫モデルを用いた生理物質の探索システムの開発

▼詳細

#### ■研究の概要

■背景
食品添加物や農薬の中には、種々の疾患や生体老化の原因とされる活性酸素を産生させるものがあります。このような物質の検知には個体によるアッセイ法が必須ですが、マウス等を使うと時間と費用がかかります。その代わりに遺伝子改変した昆虫を用いれば、多数の個体による迅速かつ高感度なアッセイが期待できます。
■目的
活性酸素の除去に必要な酵素群が欠損したショウジョウバエの突然変異体を用いて、 食物中の残留農薬パラコートを高感度で検知できる実験系を構築しました。同じ方法が抗酸化物質の探索にも応用できます。抗酸化物質の中には老化抑制作用も示すものもあるので、この実験系を抗老化物質の探索にも応用することを試みています。
■内容
・活性酸素の除去に必要な酵素（Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、チオレドキシン還元酵素など）が欠損したショウジョウバエの突然変異体は、いずれもパラコート農薬に高感受性になります。
・これら変異体の成虫は、25μM以下の低濃度パラコートを摂食した場合でも致死率の上昇が認められます。現行の分析法を超える高感度のバイオアッセイ法の構築が期待できます。
・上記の突然変異体は、抗酸化物質の探索にも使用できます。
・これらの突然変異体は早期に老化し、成虫寿命の短縮が認められます。これに対して抗老化効果を示す化学物質、天然物を探索しています。
・昆虫個体とモデル動物を用いた比較研究により、抗老化物質の同定をめざします。

##### 関連教員

井上 喜博（教授）

###### キーワード

モデル昆虫
活性酸素
残留農薬
バイオアッセイ
抗老化物質

昆虫細胞の分裂をモニターできるマルチカラーイメージング法の開発

ゲノムの伝達と細胞内構造の変化をモニターする

▼詳細

#### ■研究の概要

■背景
細胞が増殖する際に、ゲノムを運ぶ染色体は正確に均等分配されます。これに対してがん細胞は悪性なものほど分裂のたびに染色体数が変化する傾向があります。細胞分裂を制御する遺伝子の中から、細胞がん化の鍵を握るタンパク質が発見されてきています。
■目的
細胞分裂の制御遺伝子は、生物種間で保存されています。そこで遺伝子の操作が容易な昆虫（ショウジョウバエ）をモデルに、新たな分裂制御遺伝子の同定と機能の解析をおこないます。まず細胞分裂の進行に伴う、染色体などの細胞内構造の動態を生きた細胞中で同時にモニターできるマルチカラーイメージング法を構築しました。次にその方法を用いて、細胞分裂が異常となる突然変異体を分離しました。さらに突然変異の原因遺伝子同定、それらが作るタンパク質の細胞内局在、生化学的機能の解析をおこなっています。最後にヒト相同遺伝子の同定、発がんとの関連を調査します。
■内容
・ショウジョウバエの雄減数分裂細胞は、サイズが大きく、観察しやすいので、この分裂をライブ観察可能な実験系を構築しました。
・染色体、微小管、核膜、細胞膜、ミトコンドリア、ゴルジ体、小胞体の構成タンパクに、蛍光タグGFP、RFP、CFP、YFPをそれぞれ付与したものを同時に発現できる系統を作成しました。
・上記の蛍光タンパクを発現させると、各細胞内構造が緑、赤、青、黄色の蛍光を発します。蛍光を観察することにより、分裂期を通して上記の細胞内構造の動態を観察できるようになりました。
・減数分裂細胞特異的に遺伝子を効率よくノックダウンできる実験系を構築し、新たな分裂制御遺伝子を多数同定しました。
・分裂期の染色体分配、細胞質分裂、ミトコンドリアの伝達、小胞体構造の構築も微小管の制御下にあることがわかりました。

##### 関連教員

井上 喜博（教授）

###### キーワード

2987

細胞分裂
ゲノムの伝達
バイオイメージング
がん関連遺伝子
モデル昆虫

組換えDNAとタンパク質工学を駆使します

タンパク質の機能向上と環境微生物の同定

▼詳細

#### ■研究・技術のプロセス／研究事例

■組換えタンパク質を生産して機能解析します。
[ 実施例 ]
植物の活性酸素消去酵素アスコルビン酸パーオキシダーゼ(APX)の酸化損傷部位を質量分析法により同定して、その部位を改変することにより活性酸素耐性型APXを開発しました。この改変型APXは砂漠緑化の遺伝子ツールとしての利用が見込まれます。
■環境試料に含まれる微生物・動植物をDNA分析技術により同定します。
[ 実施例 ]
日本家屋の土壁の熟成中に増殖する微生物を同定しました。クロストリジウムは稲ワラのセルロースを分解、ジオバクターは粘土の酸化鉄 (III)を還元すると推定されます。このように土壁の熟成には、微生物が重要な働きを担っていることが分かりました。

##### 関連教員

北島 佐紀人（准教授）

###### キーワード

質量分析
タンパク質生産
パーオキシダーゼ
砂漠緑化微生物
16SrRNA遺伝子
系統解析

カイコの遺伝子操作による絹糸腺組織の機能改変

カイコの繭を変える研究

▼詳細

#### ■研究の概要

カイコの繭は一本の長い糸がつなぎとめられたものであり、繭糸の内層は絹フィブロイン 、外側はセリシンのタンパク質層でできています。繭を高温水で煮たり（煮繭）、アルカリ処理（精練）することでセリシンを除き、生糸は作られます。すでに我が国では、生糸需要は低落していますが、繭もしくはカイコ個体をタンパク質生産の目的で利用する動きが活発化してきております。また、今から20年ほど前に、本学で初めて遺伝子組換えカイコの技術が生み出され、現在までに操作法の改良が進み、多数の興味深い性質のあるカイコが作り出されて来ています。そこで、我々は、独自の遺伝子操作方法を駆使して、セリシンだけでできた繭と、フィブロイン含有量が非常に高い繭（高フィブロイン繭）を作るカイコを生み出しました。これら特殊な繭から、変性させることなしに、セリシン・フィブロイン素材を取り出すことができるため、化粧品・細胞培養の用途で活用できるタンパク質素材が繭から容易に取れるようになりました。

##### 関連教員

小谷 英治（教授）

###### キーワード

セリシン
フィブロイン
バイマテリアル
カイコ

昆虫の多様性が拡げる遺伝資源の活用術

昆虫資源の保全と利用・環境評価で地域社会へ貢献

▼詳細

#### ■研究の概要

京都には、伝統と文化を継承しながらも先端的な技術を生み出し、それを取り入れる環境があります。人々は生活の中で季節の変化を感じ自然と共生してきました。本学のある松ヶ崎は、背後に五山の送り火の「妙・法」が灯る西山（万灯籠山）と東山（大黒天山）、宝ヶ池や深泥池など、市街地に近いながらも豊かな里山の自然が残されています。また、本学には上賀茂本山に環境教育研究の野外実習場として整備されたエコフィールドがあり、里山を代表する動植物が数多く生息しており、身近に自然を感じることができます。この里山の環境を教育研究に活かすプログラムを進めています。
現在、ヤママユAntheraea yamamaiをはじめ、シンジュサンSamia cynthia pryeri、オオミズアオActias alienaなど京都市産ヤママユガ科類の系統化に成功しています。里山の虫たちの代表で日本固有種のヤママユの保護とその生息環境の保全にも積極的に取り組んでいます。2011年からは、ヤママユの飼育を通じて自然とふれあい、身近な自然環境の大切さを学ぶ活動を広げるために、「京都北山やままゆ塾」を開塾しました。活動目標は、(1)北山の自然に親しみ、環境をみつめ、(2)ヤママユなどの虫たちを育てることで生命の大切さを知り、(3)環境を守る気持ちと地域のコミュニケーションを育み、豊かな未来につなげる環境教育研究を展開することです。

##### 関連教員

齊藤 準（准教授）

###### キーワード

生物多様性
ヤママユ
日本固有種
遺伝資源
環境教育研究

2d39

環境保全
環境評価
地域社会貢献

多様な昆虫の機能解明と応用

昆虫の生存戦略に学び地球環境を見つめる

▼詳細

#### ■研究の概要

昆虫は様々な自然環境に自らのライフサイクルを適応させることで進化し、多種多様な生物として今日の地球上で繁栄しています。我々人類が、これまで環境に対して様々な負荷を与えてきたことを考えると、昆虫たちの環境に対する適応力は、自然環境に調和したものといえます。まさに昆虫たちは地球環境に優しい生き物なのです。そんな昆虫たちの生存戦略に注目し、彼らの生理機能を明らかにすることで、人類が直面する温暖化などの地球環境問題を解決するためのヒントを探しています。

##### 関連教員

齊藤 準（准教授）

###### キーワード

昆虫
野蚕
絹糸昆虫
生存戦略
昆虫機能
色素
タンパク質
模倣
環境教育
昆虫生理学

タンパク質の構造と機能の研究

ドラッグデザインへの応用

▼詳細

#### ■研究の概要

生命に重要なタンパク質や病気に関係するタンパク質の立体構造を決定し、タンパク質の機能と構造の関係を明らかにします。また、構造に基づいて阻害剤を設計し、薬を開発するために必要なリード化合物の発見を目指しています。
■タンパク質の例
・ シャーガス病治療薬のターゲット
アスパラギン酸トランスカルバモイラーゼ
ジヒドロオロト酸脱水素酵素
ジヒドロオロターゼ　等
・ アフリカ睡眠病治療薬のターゲット
シアン耐性酸化酵素、グリセロールキナーゼ 等
・ その他
ヌクレオシド三リン酸加水分解酵素
メチオニンγリアーゼ、フマル酸還元酵素 等

##### 関連教員

志波 智生（教授）

###### キーワード

タンパク質
X線結晶解析
ドラッグデザイン

飢餓の中で種を絶やさないための生存戦略

昆虫の生殖細胞の成熟の栄養による制御

▼詳細

#### ■研究の概要

昆虫は、卵を大量に産むことで次の世代につなげる「多産多死」型の戦略をとっています。しかし、大量に産卵したからといって餌が十分にない環境下であれば、ふ化した子世代が生き残れないだけでなく、卵を産みだした親世代の負担も大きくなり自分自身の生存さえも危うくなります。そこで限られた餌の下で、昆虫の卵細胞の成熟と親の生存とのバランスをとるための機構があることが予想されます。これまでいくつかの昆虫種でそのような機構が明らかになりつつあります。
ここでは甲虫の一種であるコクヌストモドキを用いて卵成熟の栄養による制御の機構の解明を目指しています。この虫では、体全体でRNAi（systemic RNAi）を簡便に引き起こすことができるため、必要に応じた実験系を迅速に構築することが可能となります。

##### 関連教員

高木 圭子（准教授）

###### キーワード

systemic RNAi
甲虫
卵細胞
細胞死
栄養

ヒト化ショウジョウバエ

非コード領域の機能解析の大規模化と高速化

▼詳細

#### ■研究の概要

ヒトのゲノム断片を組み込んだショウジョウバエ（ヒト化ショウジョウバエ）系統を数千の規模まで作出します。組み込むのは、主にエンハンサーなど遺伝子の発現調節に関わるとされる非コード領域断片です。これらの断片の遺伝子発現の誘導能（エンハンサー活性）をハエの生体をつかって、卵から成虫まで、脳から生殖細胞まで網羅的に調べられます。組み込む断片にはゲノムワイド関連解析（GWAS）でみつかる疾患関連一塩基多型（SNP）も含まれます。したがって、変異の効果を直接、生体をつかって迅速に評価することができます。ヒト化ショウジョウバエをつかえば、大規模に、高速にヒトの非コード領域の機能を解析できます。

##### 関連教員

大迫 隆史（高度技術支援センター 技術専門職員）
都丸 雅敏（助教）
高野 敏行（教授）

###### キーワード

2d3d

ヒト化ショウジョウバエ
エンハンサー解析
GWAS
一塩基多型
集団遺伝学

転写・翻訳共役型無細胞タンパク質合成系

多種類のタンパク質を短時間で安価に、合成します

▼詳細

#### ■研究の概要

無細胞タンパク質合成系は、生細胞から抽出した翻訳に関連する因子と、翻訳反応に必要な添加基質から構成された試験管タンパク質合成系です。この系に任意のタンパク質の設計図となる「RNA (DNA)」を添加すると多種類のタンパク質を同時に、短時間で合成させることができます。本シーズは、蚕（カイコ）の高い絹タンパク質合成能力に注目し、絹合成器官である絹糸腺の抽出液を利用したもので、さらに、近年、タンパク質をコードする核酸配列がDNA で容易に提供されることを踏まえ、DNA からタンパク質合成までがワン・チューブで行えるようにした転写・翻訳共役型反応キットを開発・提供いたします。
生命倫理問題を回避した昆虫利用産業、生物工学技術の新たな展開に寄与します。

##### 関連教員

長岡 純治（准教授）

###### キーワード

無細胞タンパク質合成系
昆虫
カイコ
絹糸腺
合成促進配列

都市温暖化緩和のために樹木を活かす

緑化樹木の都市環境ストレス評価

▼詳細

#### ■研究の概要

緑化樹木は緑陰や蒸散による冷却効果によりヒートアイランドを緩和します。しかし夏の高温による乾燥化と大気汚染は「都市環境ストレス」を緑化樹木に与え、冷却効果を減損している可能性が高くなっています。都市環境ストレス耐性が高くヒートアイランド化を抑制する効果が高い緑化樹木を見いだし、植栽計画の立案に活かすことが必要となっています。本研究では「炭素安定同位体比」というユニークな指標を用いて、緑化樹木の都市環境ストレス評価を行いました。

##### 関連教員

半塲 祐子（教授）

###### キーワード

植物
乾燥耐性
生産性
ストレス

低分子蛍光物質による血管透過性の評価

脳疾病による血液脳関門の異常を高感度で検出する

▼詳細

#### ■研究の概要

血液の分子が脳に侵入すると神経細胞に多大なる悪影響を与えます。例えば、食物に含まれているグルタミン酸は、脳神経には強い興奮作用があり細胞死をおこします。ゆえに、脳の血管系は血液脳関門により自由な分子移動を制限しています。多くの脳疾病において、血液脳関門の破綻とそれによる血管透過性亢進、神経細胞死を引き起こすことが知られています。よって、血管透過性を調べることは脳疾病の研究において重要であります。一般に、低分子トレーサーとしてFluoresceinやEvans Blueなどの蛍光物質が血管透過性評価に良く用いられています。しかし、蛋白質などの高分子トレーサーは、アルデヒドなどで固定可能であるのに対し、これらの低分子トレーサーは固定不可能で、サンプル作製過程で移動・拡散が生じます。そこで、アミノ基に結合能を持つFluorescein誘導体Fluorescien isothiocyanate (FITC)を用い、組織への固定が可能な低分子トレーサーの血管透過性評価方法を開発しました。

##### 関連教員

宮田 清司（教授）

###### キーワード

脳
血管透過性
血液脳関門
脳疾病
低分子トレーサー

希少難病に挑戦して社会貢献しませんか？

筋萎縮性側索硬化症（ALS）モデルショウジョウバエの開発とその利用

▼詳細

#### ■研究の概要

治療法の確立されていない進行性の遺伝性難病ALSを発症すると、人口呼吸器をつけない限り2～3年で呼吸不全により、死亡します。人口呼吸器をつけると延命できますが、運動神経のみが障害を受け、感覚神経や意識は正常なため苦しい状態が継続し、患者さんにとって非常に過酷な疾病と言えます。私たちはALS原因遺伝子の中でFUS遺伝子（ショウジョウバエCAZ遺伝子）とFIG4遺伝子（ショウジョウバエdFIG4遺伝子）に注目して、それらのショウジョウバエホモログをノックダウンした系統を作製しました。これらを用いた遺伝学的スクリーニングにより、両遺伝子に共通に関与する遺伝子やシグナル経路の同定を進めています。これら共通遺伝子のヒトホモログは新規のALS診断マーカーや治療標的となります。

##### 関連教員

吉田 英樹（准教授）

###### キーワード

1cdb

ショウジョウバエ
疾患モデル
治療薬探索
分子生物学

ショウジョウバエでヒト疾患にアプローチ

疾患モデルショウジョウバエの利用と高感度RNA検出法

▼詳細

#### ■研究の概要

○疾患モデルショウジョウバエを網羅的に開発します
筋ジストロフィーモデル　 神経変性疾患モデル　 白血病モデル　 がん・代謝性疾患モデル　白内障モデル その他
○疾患モデルショウジョウバエを利用して、有用物質を探索・評価します
治療薬候補物質　寿命延長物質　運動促進物質　その他
○ショウジョウバエ生体内RNAを高感度に検出します
高感度RNA in situ法

##### 関連教員

吉田 英樹（准教授）

###### キーワード

疾患モデル
ショウジョウバエ
遺伝的スクリーニング
有用物質探索・評価
RNA in situ ハイブリダイゼーション
分子生物学