基本情報
- 所属
- 学習院大学 理学部 生命科学科 教授東京大学 (名誉教授)
- 学位
- 農学博士(1987年3月 東京大学)
- 研究者番号
- 20202111
- ORCID ID
https://orcid.org/0000-0002-5791-0000- J-GLOBAL ID
- 200901095804616011
- Researcher ID
- A-2033-2011
- researchmap会員ID
- 1000012955
- 外部リンク
カイコや野蚕を主たる材料にして、ゲノム科学、遺伝学、進化生物学などの研究を進めている。
研究キーワード
23研究分野
5主要な経歴
11-
2019年4月 - 現在
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2017年10月 - 2019年3月
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2004年5月 - 2019年3月
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1996年4月 - 2004年5月
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1995年6月 - 1996年3月
-
1990年8月 - 1995年5月
-
1988年7月 - 1991年3月
-
1988年4月 - 1988年6月
-
1987年4月 - 1988年3月
学歴
5-
1984年4月 - 1987年3月
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1982年4月 - 1984年3月
-
- 1984年3月
-
1980年4月 - 1982年3月
-
1978年4月 - 1980年3月
主要な委員歴
120-
2024年6月 - 現在
-
2024年6月 - 現在
-
2022年6月 - 現在
-
2019年3月 - 現在
-
2018年7月 - 現在
-
2011年3月 - 現在
-
2002年9月 - 現在
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2024年4月 - 2026年3月
-
2020年12月 - 2025年3月
-
2015年3月 - 2019年3月
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2014年10月 - 2017年9月
-
2011年10月 - 2017年9月
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2011年10月 - 2017年9月
-
2013年4月 - 2016年3月
受賞
3主要な論文
255-
Insect Biochemistry and Molecular Biology 178 104264 2025年3月 査読有り最終著者
-
Scientific Data 12(1) 359 2025年2月28日 査読有り最終著者
-
Scientific Data 12(1) 124 2025年1月21日 査読有り最終著者
-
Scientific Data 12(1) 27 2025年1月7日 査読有り最終著者
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Journal of Insect Biotechnology and Sericology 93(3) 23-34 2024年12月 査読有り最終著者
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Molecular Ecology 33(14) e17434 2024年7月 査読有り最終著者
-
Insect Biochemistry and Molecular Biology 155 103933 2023年4月 査読有りIn this study, we found two embryonic lethal mutations, t04 lethal (l-t04) and m04 lethal (l-m04), in semiconsomic strains T04 and M04, respectively. In these semiconsomic strains, the entire diploid genome, except for one chromosome 4 of the wild silkworm Bombyx mandarina, is substituted with chromosomes of the domesticated silkworm B. mori, and l-t04 and l-m04 mutations are located on B. mandarina-derived chromosome 4. To clarify the cause of the lethalities and the genes responsible for these mutations, positional cloning and CRISPR/Cas9 mediated knockout screening were performed. Finally, genetic complementation tests l-t04l-m04 identified the mutations responsible for the l-t04 and l-m04 as the Bombyx homolog of imaginal discs arrested (Bmida) and TATA box binding protein-associated factor 5 (BmTaf5), respectively. Lethal stages of each knockout mutant indicated that the importance of these genes in B. mori late embryogenesis. The lethal mutations responsible for l-t04 and l-m04 were not found in parental strains or wild B. mandarina collected from 39 distinct locations in Japan, indicating that both mutations were independently introduced during or after the development of the semiconsomic strains. We conclude that the recessive embryonic lethality in the T04 and M04 strains is due to deleterious mutations produced in B. mandarina-derived chromosome 4.
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Journal of Insect Biotechnology and Sericology 91(3) 41-50 2022年10月 査読有り最終著者責任著者
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Journal of Insect Biotechnology and Sericology 90(2) 33-40 2021年6月 査読有り
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Molecular Biology and Evolution 38(7) 2897-2914 2021年3月19日 査読有り<title>Abstract</title> Horizontal gene transfer (HGT) is a potentially critical source of material for ecological adaptation and the evolution of novel genetic traits. However, reports on posttransfer duplication in organism genomes are lacking, and the evolutionary advantages conferred on the recipient are generally poorly understood. Sucrase plays an important role in insect physiological growth and development. Here, we performed a comprehensive analysis of the evolution of insect β-fructofuranosidase transferred from bacteria via HGT. We found that posttransfer duplications of β-fructofuranosidase were widespread in Lepidoptera and sporadic occurrences of β-fructofuranosidase were found in Coleoptera and Hymenoptera. β-fructofuranosidase genes often undergo modifications, such as gene duplication, differential gene loss, and changes in mutation rates. Lepidopteran β-fructofuranosidase gene (SUC) clusters showed marked divergence in gene expression patterns and enzymatic properties in Bombyx mori (moth) and Papilio xuthus (butterfly). We generated SUC1 mutations in B. mori using CRISPR/Cas9 to thoroughly examine the physiological function of SUC. BmSUC1 mutant larvae were viable but displayed delayed growth and reduced sucrase activities that included susceptibility to the sugar mimic alkaloid found in high concentrations in mulberry. BmSUC1 served as a critical sucrase and supported metabolic homeostasis in the larval midgut and silk gland, suggesting that gene transfer of β-fructofuranosidase enhanced the digestive and metabolic adaptation of lepidopteran insects. These findings highlight not only the universal function of β-fructofuranosidase with a link to the maintenance of carbohydrate metabolism but also an underexplored function in the silk gland. This study expands our knowledge of posttransfer duplication and subsequent functional diversification in the adaptive evolution and lineage-specific adaptation of organisms.
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Molecular Ecology Resources 21(1) 327-339 2020年10月16日 査読有りSamia ricini, a gigantic saturniid moth, has the potential to be a novel lepidopteran model species. Samia ricini is far more resistant to diseases than the current model species Bombyx mori, and therefore can be more easily reared. In addition, genetic resources available for S. ricini rival those for B. mori: at least 26 ecoraces of S. ricini are reported and S. ricini can hybridize with wild Samia species, which are distributed throughout Asian countries, and produce fertile progenies. Physiological traits such as food preference, integument colour and larval spot pattern differ among S. ricini strains and wild Samia species so that those traits can be targeted in forward genetic analyses. To facilitate genetic research in S. ricini, we determined its whole genome sequence. The assembled genome of S. ricini was 458 Mb with 155 scaffolds, and the scaffold N50 length of the assembly was ~ 21 Mb. In total, 16,702 protein coding genes were predicted. While the S. ricini genome was mostly collinear with that of B. mori with some rearrangements and few S. ricini-specific genes were discovered, chorion genes and fibroin genes seemed to have expanded in the S. ricini lineage. As the first step of genetic analyses, causal genes for "Blue," "Yellow," "Spot," and "Red cocoon" phenotypes were mapped to chromosomes.
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Molecular Ecology 28(24) 5282-5298 2019年12月 査読有り
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Journal of Insect Biotechnology and Sericology 88(2) 31-38 2019年8月 査読有り
-
Insect Biochemistry and Molecular Biology 107 53-62 2019年4月 査読有り最終著者責任著者
MISC
177-
日本応用動物昆虫学会大会講演要旨 54th 63 2010年3月12日
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GENES & GENETIC SYSTEMS 84(6) 500-500 2009年12月
-
日本応用動物昆虫学会大会講演要旨 (51) 167-167 2007年3月1日
-
Insect Science 14 85-92 2007年
-
ZOOLOGICAL SCIENCE 22(12) 1377-1377 2005年12月
-
日本応用動物昆虫学会大会講演要旨 (48) 184-184 2004年3月1日
-
日本応用動物昆虫学会大会講演要旨 (48) 185-185 2004年3月1日
-
日本応用動物昆虫学会大会講演要旨 (48) 118-118 2004年3月1日
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日本蚕糸学会 学術講演会 講演要旨集 2003 106-106 2003年完全変態昆虫であるカイコの翅原基は、変態期に形態を急激に変化させ成虫組織へと成長する。このメカニズムを解明することを目的として、翅原基の蛹化の過程での遺伝子発現プロフィールをマイクロアレイを用いて観察した。実験は5齢4日目から蛹化直後の13時点で2__から__4回繰り返し、計38回行った。その結果、マイクロアレイ上の5128遺伝子のうち3059遺伝子について十分な発現パターンが得られた。それらの遺伝子について解析を行った結果、発現量が変動する遺伝子を686個同定した。それらは、体液中のエクジステロイド濃度の上昇する時期に増加する遺伝子が77個で、現在までに報告されているBHR3、Urbain、キチナーゼ遺伝子などを含む他、タンパク質の分解、基底膜の形成、糖代謝、アミノ酸代謝、アミノ酸輸送、電子伝達などに関わる遺伝子に相同性の高いものを含んでいた。エクジステロイドのピークの後に増加してくる遺伝子は179個同定され、クチクラの形成、膜輸送、タンパク質輸送、ATP合成、ステロイド代謝などに関わる遺伝子に相同性が高かった。また、発現量が減少する遺伝子も234個あり、核酸の代謝、基底膜の形成、ヘパラン硫酸合成などに関わる遺伝子に相同性が高かった。
-
日本蚕糸学会 学術講演会 講演要旨集 2003 63-63 2003年カイコのESTライブラリーに存在する5760クローンをマイクロアレイ法を用いて、翅原基の20E処理の有無で発現量を比較したところ、20Eに誘導されるクローンが多数見いだされた。これらの内、クチクラタンパク質をコードする遺伝子(BMWCP10)と以前に報告した、エクダイソンパルスで誘導されるクチクラタンパク質をコードする遺伝子(BMWCP2)との発現比較を行った。BMWCP10はエクダイソン上昇で発現量が増加し、BMWCP2はエクダイソンが下降する時期に発現がみられた。in vitro でBMWCP2は4時間の20E処理後、18時間以上のホルモンフリーで発現がみられ、BMWCP10は20E処理30分後から発現した。またシクロヘキシミドの添加はBMWCP2ではホルモンフリー時に添加することにより発現を阻害したが、BMWCP10では阻害作用は示さなかった。 以上のことから、マイクロアレイ法はホルモン誘導性の遺伝子検索に有効であること、BMWCP10はエクダイソンに直接誘導され、BMWCP2はエクダイソンパルスで誘導され、それぞれエピ、プロクチクラを形成するものと推定された。
主要な書籍等出版物
14-
CRC Press 2018年11月 (ISBN: 9781138328129)
主要な教育業績(担当経験のある科目)
33-
2020年4月 - 現在統合生命科学特論II (学習院大学大学院自然科学研究科生命科学専攻)
-
2019年9月 - 現在基礎生命科学 (学習院大学理学部物理学科・化学科)
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2019年4月 - 現在分子細胞生物学4 (学習院大学理学部生命科学科)
-
2019年4月 - 現在生命科学輪講 (学習院大学理学部生命科学科)
主要な所属学協会
15-
2023年 - 現在
-
2021年 - 現在
-
2005年 - 現在
-
1999年 - 現在
-
1987年 - 現在
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1986年 - 現在
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1985年 - 現在
-
1983年 - 現在
主要な共同研究・競争的資金等の研究課題
52-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2025年4月 - 2029年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽) 2021年7月 - 2025年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 2021年4月 - 2025年3月
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日本学術振興会 科学研究費 基盤研究(A) 2018年4月 - 2021年3月
-
日本学術振興会 科学研究費 基盤研究(A) 2015年4月 - 2018年3月
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文部科学省 科学研究費補助金(基盤研究(A)) 2012年 - 2014年
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文部科学省 科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型)) 2010年 - 2014年
-
文部科学省 科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究) 2012年 - 2013年
-
文部科学省 科学研究費補助金(基盤研究(A)) 2009年 - 2011年