生物機能利用研究部門

カイコ機能改変技術開発ユニット

役割

カイコ機能改変技術開発ユニットでは、遺伝子組換えカイコによる有用物質生産や、カイコの新利用法に関する基盤技術を開発し、それらを実用化して新産業(新蚕業)を開拓し「蚕業革命」をおこすことをめざしています。

主な研究テーマ

・カイコ機能改変技術の高度化と普及

カイコによる有用物質生産などのための遺伝子組換え技術の高度化を行います。例えば、カイコにおける遺伝子ノックイン技術や、外来遺伝子の部位・組織特異的な発現制御法の開発を行うとともに、それらの技術を用いて、未知の遺伝子の機能を解明するとともに、タンパク質の糖鎖修飾改変による活性向上や、有用物質の生産量向上をめざします。また、カイコの凍結保存技術、不妊化による系統保護技術、遺伝子組換えに適した品種を開発します。さらに、ヒト病態モデルカイコ、毒性試験用カイコ、バイオセンサーカイコなどの新利用法の開発を行います。開発した技術は、産学官連携によって早期技術移転することをめざします。

・遺伝子組換えカイコを用いた有用物質生産の実用化と普及

産学官連携により、遺伝子組換えカイコを用いてタンパク質性医薬品(バイオ医薬品)などを開発します。遺伝子組換えカイコによって、様々なヒトや動物用の医薬品、体外診断薬、化粧品の原料となる組換えタンパク質や、医療用成分などを含む組換えシルクの生産を行い、それらの製品化・事業化を、企業などと共同で進めます。

・遺伝子組換えカイコによる有用物質生産体制の構築と普及

有用物質を生産するカイコなどの離島又は中山間モデル地域での生産体制構築に協力します。医薬品などの有用物質生産を実施し、需要を拡大することにより、農業・農村に新市場をつくりだし、農家の所得向上につなげることをめざします。また、農家や民間事業者の参入をうながし、連携をはかるため、シンポジウム、セミナー、講習会などを行い、社会への普及をめざします。

遺伝子組換えカイコによる有用物質生産技術と新利用技術の開発と普及
国産技術によるバイオ医薬品生産や新利用法の開発と、高付加価値カイコの生産普及により、新産業(新蚕業)を開拓します。


メンバー

メンバーの主要成果 (プレスリリースした成果など)

(原著論文) (過去5年以内に発表したもの)

  • Yamamoto DS*, Sumitani M*, Kasashima K, Sezutsu H, Matsuoka H. (2016) Inhibition of malaria infection in transgenic anopheline mosquitoes lacking salivary gland cellsi. PLoS Pathogens, in press (*equally contributed)
  • Sakai H*, Sumitani M*, Chikami Y, Yahata K, Uchino K, Kiuchi T, Katsuma S, Aoki F, Sezutsu H, Suzuki MG. (2016) Transgenic Expression of the piRNA-Resistant Masculinizer Gene Induces Female-Specific Lethality and Partial Female-to-Male Sex Reversal in the Silkworm, Bombyx mori. PLoS Genetics 12(8):e1006203
  • Tsubota T, Tomita S, Uchino K, Kimoto M, Takiya S, Kajiwara H, Yamazaki T, Sezutsu H. (2016) A Hox Gene Antennapedia Regulates Expression of Multiple Major Silk Protein Genes in the Silkworm Bombyx mori. J Biol Chem. (13):7087-96
  • Sumitani M, Sakurai T, Kasashima K, Kobayashi S, Uchino K, Kanzaki R, Tamura T, Sezutsu H. Establishment of a specific cell death induction system in Bombyx mori by a transgene with the conserved apoptotic regulator, mouse Bcl-2-associated X protein (mouse Bax). Insect Mol Biol. 24(6):671-80
  • Osanai-Futahashi M, Tatematsu KI, Futahashi R, Narukawa J, Takasu Y, Kayukawa T, Shinoda T, Ishige T, Yajima S, Tamura T, Yamamoto K, Sezutsu H. (2015) Positional cloning of a Bombyx pink eyed white egg locus reveals the major role of cardinal in ommochrome synthesis. Heredity. 116(2):135-45
  • Tada M*, Tatematsu KI*, Ishii-Watabe A, Harazono A, Takakura D, Hashii N, Sezutsu H, Kawasaki N (2015) Characterization of anti-CD20 monoclonal antibody produced by transgenic silkworms (Bombyx mori). Mabs, 7(6):1138-50
  • Tsubota T, Yamamoto K, Mita K, Sezutsu H (2015) Gene expression analysis in the larval silk gland of the eri silkworm Samia ricini. Insect Science, 0:1-14
  • Sezutsu H, Yukuhiro K. (2014) The complete nucleotide sequence of the Eri-silkworm (Samia cynthia ricini) fibroin gene. Journal of Insect Biotechnology and Sericology, 83:59-70
  • Suzuki TK, Tomita S, Sezutsu H. (2014) Gradual and contingent evolutionary emergence of leaf mimicry in butterfly wing patterns. BMC Evolutionary Biology, 14(1):229
  • Nakade S*, Tsubota T*, Sakane Y*, Kume S, Sakamoto N, Obara M, Daimon T, Sezutsu H, Yamamoto T, Sakuma T, Suzuki KT. (2014) Microhomology-mediated end-joining-dependent integration of donor DNA in cells and animals using TALENs and CRISPR/Cas9. Nature communications 5:5560
  • Tsubota T*, Uchino K*, Suzuki TK, Tanaka H, Kayukawa T, Shinoda T, Sezutsu H. Identification of a Novel Strong and Ubiquitous Promoter/Enhancer in the Silkworm Bombyx mori. G3: Genes, Genomes, Genetics g3.114.011643
  • Tatematsu KI, Uchino K, Sezutsu H, Tamura T. Effect of ATG initiation codon context motifs on the efficiency of translation of mRNA derived from exogenous genes in the transgenic silkworm, Bombyx mori. SpringerPlus 3:136
  • Tsubota T, Uchino K, Kamimura M, Ishikawa M, Hamamoto H, Sekimizu K, Sezutsu H. (2014) Establishment of transgenic silkworms expressing GAL4 specifically in hemocytes. Insect Molecular Biology 23(2):165-74
  • Iizuka T, Sezutsu H, Tatematsu KI, Kobayashi I, Yonemura N, Uchino K, Nakajima K, Kojima K, Takabayashi C, Machii H, Yamada K, Kurihara H, Asakura T, Nakazawa Y, Miyawaki A, Karasawa S, Kobayashi H, Yamaguchi J, Kuwabara N, Nakamura T, Yoshii K, Tamura T (2013) Colored fluorescent silk made by transgenic silkworms. Advanced Functional Materials 23(42):5232-5239
  • Suzuki TK. (2013) Modularity of a leaf moth-wing pattern and a versatile characteristic of the wing-pattern ground plan. BMC Evol Biol. 13:158
  • Yonemura N, Tamura T, Uchino K, Kobayashi I, Tatematsu KI, Iizuka T, Tsubota T, Sezutsu H (2013) PhiC31 integrase-mediated, site-specific integration of transgenes in the silkworm, Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae). Applied Entomology and Zoology 48(3):265-273
  • Sezutsu H, Le Goff G, Feyereisen R (2013) Origins of P450 diversity. Philosophical Transactions B 369: 20120428
  • Osanai-Futahashi M, Ohde T, Hirata J, Uchino K, Futahashi R, Tamura T, Niimi T, Sezutsu H (2012) A visible dominant marker for insect transgenesis. Nature communications 3:1295
  • Osanai-Futahashi M, Tatematsu KI, Yamamoto K, Narukawa J, Uchino K, Kayukawa T, Shinoda T, Banno Y, Tamura T, Sezutsu H. (2012) Identification of the Bombyx red egg gene reveals the involvement of a novel transporter family gene in the late steps of the insect ommochrome biosynthesis pathway. Journal of Biological Chemistry 287(21): 17706-17714
  • Yonemura N, Tamura T, Uchino K, Kobayashi I, Tatematsu K, Iizuka T, Sezutsu H, Muthulakshmi M, Nagaraju J, Kusakabe T (2012) PhiC31 integrase-mediated cassette exchange in silkworm embryos. Molecular Genetics and Genomics 287(9):731-739
  • Yonemura N, Sehnal F, Konik P, Ajimura M, Tamura T, Mita K (2012) Conservation of a pair of serpin 2 genes and their expression in Amphiesmenoptera Insect Biochemistry and Molecular Biology 42(5):371-380
  • Iizuka T, Tamura T, Sezutsu H, Mase K, Okada E, Asaoka K (2012) Genetic analysis of the electrophysiological response to bitter-tasting salicin in a polyphagous strain of the silkworm Bombyx mori. PLoS One 7(5):e37549