2024/04/10 更新

写真a

ハヤカワ トオル
早川 徹
HAYAKAWA Tohru
所属
ヘルスシステム統合科学学域 助教
職名
助教
外部リンク

学位

  • 博士(農学) ( 北海道大学 )

研究キーワード

  • 土壌細菌

  • 昆虫病理

  • 殺蚊剤

  • バイオテクノロジー

  • 小孔形成トキシン

研究分野

  • 環境・農学 / 昆虫科学

学歴

  • 北海道大学    

    1993年4月 - 1996年3月

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    国名: 日本国

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  • 京都工芸繊維大学   Graduate School of Science and Technology  

    1991年4月 - 1993年3月

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  • 京都工芸繊維大学    

    1987年4月 - 1991年3月

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    国名: 日本国

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経歴

  • 学術研究院ヘルスシステム統合科学学域   バイオ・創薬部門   助教

    2021年4月 - 現在

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    国名:日本国

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  • 岡山大学   大学院ヘルスシステム統合科学研究科   助教

    2018年4月 - 2021年3月

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  • 岡山大学   大学院自然科学研究科   助教

    2005年4月 - 2018年3月

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    国名:日本国

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  • 新潟大学   大学院自然科学研究科   助手

    1999年9月 - 2005年3月

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  • カリフォルニア大学   昆虫学科

    1996年8月 - 1999年8月

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    国名:アメリカ合衆国

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所属学協会

 

論文

  • Mutational analysis of the transmembrane α4-helix of Bacillus thuringiensis mosquito-larvicidal Cry4Aa toxin. 国際誌

    Hirokazu Takahashi, Mami Asakura, Toru Ide, Tohru Hayakawa

    Current microbiology   81 ( 3 )   80 - 80   2024年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Cry4Aa, produced by Bacillus thuringiensis subsp. israelensis, exhibits specific toxicity to larvae of medically important mosquito genera. Cry4Aa functions as a pore-forming toxin, and a helical hairpin (α4-loop-α5) of domain I is believed to be the transmembrane domain that forms toxin pores. Pore formation is considered to be a central mode of Cry4Aa action, but the relationship between pore formation and toxicity is poorly understood. In the present study, we constructed Cry4Aa mutants in which each polar amino acid residues within the transmembrane α4 helix was replaced with glutamic acid. Bioassays using Culex pipiens mosquito larvae and subsequent ion permeability measurements using symmetric KCl solution revealed an apparent correlation between toxicity and toxin pore conductance for most of the Cry4Aa mutants. In contrast, the Cry4Aa mutant H178E was a clear exception, almost losing its toxicity but still exhibiting a moderately high conductivity of about 60% of the wild-type. Furthermore, the conductance of the pore formed by the N190E mutant (about 50% of the wild-type) was close to that of H178E, but the toxicity was significantly higher than that of H178E. Ion selectivity measurements using asymmetric KCl solution revealed a significant decrease in cation selectivity of toxin pores formed by H178E compared to N190E. Our data suggest that the toxicity of Cry4Aa is primarily pore related. The formation of toxin pores that are highly ion-permeable and also highly cation-selective may enhance the influx of cations and water into the target cell, thereby facilitating the eventual death of mosquito larvae.

    DOI: 10.1007/s00284-023-03602-8

    PubMed

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  • Random Mutational Analysis Targeting Residue K155 within the Transmembrane β-Hairpin of the Mosquitocidal Mpp46Ab Toxin 招待 査読

    Midoka Miyazaki, Mami Asakura, Toru Ide, Tohru Hayakawa

    Biology   12 ( 12 )   1481 - 1481   2023年12月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:MDPI AG  

    Mpp46Ab is a mosquito-larvicidal pore-forming toxin derived from Bacillus thuringiensis TK-E6. Pore formation is believed to be a central mode of Mpp46Ab action, and the cation selectivity of the channel pores, in particular, is closely related to its mosquito-larvicidal activity. In the present study, we constructed a mutant library in which residue K155 within the transmembrane β-hairpin was randomly replaced with other amino acid residues. Upon mutagenesis and following primary screening using Culex pipiens mosquito larvae, we obtained 15 mutants in addition to the wild-type toxin. Bioassays using purified proteins revealed that two mutants, K155E and K155I, exhibited toxicity significantly higher than that of the wild-type toxin. Although increased cation selectivity was previously reported for K155E channel pores, we demonstrated in the present study that the cation selectivity of K155I channel pores was also significantly increased. Considering the characteristics of the amino acids, the charge of residue 155 may not directly affect the cation selectivity of Mpp46Ab channel pores. Replacement of K155 with glutamic acid or isoleucine may induce a similar conformational change in the region associated with the ion selectivity of the Mpp46Ab channel pores. Mutagenesis targeting the transmembrane β-hairpin may be an effective strategy for enhancing the ion permeability of the channel pores and the resulting mosquito-larvicidal activity of Mpp46Ab.

    DOI: 10.3390/biology12121481

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  • Crystal structure of the in-cell Cry1Aa purified from Bacillus thuringiensis 査読

    Junko Tanaka, Satoshi Abe, Tohru Hayakawa, Mariko Kojima, Keitaro Yamashita, Kunio Hirata, Takafumi Ueno

    Biochemical and Biophysical Research Communications   685   149144 - 149144   2023年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.149144

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  • Characteristics of channel pores formed by Bacillus thuringiensis mosquito-larvicidal Cry4Aa toxin 査読

    Yuri Shiraishi, Tomoya Shiozaki, Mami Asakura, Toru Ide, Tohru Hayakawa

    Applied Entomology and Zoology   57 ( 1 )   63 - 70   2022年2月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Cry4Aa toxin produced by Bacillus thuringiensis subsp. israelensis exhibits specific toxicity to larvae of medically important mosquito genera. In the present study, we analyzed the characteristics of channel pores formed by recombinant Cry4Aa in a solvent-free planar lipid bilayer. Stable channel currents were observed in electrophysiologic measurements, and the single-channel conductance was 187 +/- 10 pS in symmetrical buffer containing 150 mM KCl. The channel pores formed by Cry4Aa were cation-selective, with an estimated P-K/P-Cl permeability ratio of 4.9. In addition, Cry4Aa channel pores exhibited apparent cation preference in the order Na+ > K+, Na+ > Ca2+, and K+ > Ca2+. Although the effect was limited, the cation preference of Cry4Aa channel pores seemed to be correlated with toxicity. Culex pipiens mosquito larvae reared in NaCl solution exhibited greater sensitivity to Cry4Aa, particularly early period after exposure. The presence of cations that preferentially translocate through Cry4Aa channel pores may facilitate excessive influx of water into the midgut cells, leading to colloid-osmotic lysis. Whereas CaCl2 had some effect on the mosquito-larvicidal activity of Cry4Aa, KCl had no effect. The effect of some cations may be mitigated by the variety of ion channels present on the midgut cell membrane.

    DOI: 10.1007/s13355-021-00762-6

    Web of Science

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    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s13355-021-00762-6/fulltext.html

  • Bacillus thuringiensis Cry2Aa toxins bind to v-ATP synthase subunit A located on the midgut brush border membrane of Bombyx Mori 査読

    Miki Tanaka, Yuzuri Iwamoto, Tomoaki Kouya, Kenta Moriyama, Kazuya Tomimoto, Yasuyuki Shitomi, Tohru Hayakawa, Delwar M. Hossain, Shin-ichiro Asano, Masayuki Taniguchi, Masaaki Azuma, Hidetaka Hori

    Journal of Agricultural Research Pesticides and Biofertilizers   2 ( 5 )   1 - 13   2021年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • A Lipid Bilayer Formed on a Hydrogel Bead for Single Ion Channel Recordings 査読 国際誌

    Minako Hirano, Daiki Yamamoto, Mami Asakura, Tohru Hayakawa, Shintaro Mise, Akinobu Matsumoto, Toru Ide

    Micromachines   11 ( 12 )   1070 - 1070   2020年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:MDPI AG  

    Ion channel proteins play important roles in various cell functions, making them attractive drug targets. Artificial lipid bilayer recording is a technique used to measure the ion transport activities of channel proteins with high sensitivity and accuracy. However, the measurement efficiency is low. In order to improve the efficiency, we developed a method that allows us to form bilayers on a hydrogel bead and record channel currents promptly. We tested our system by measuring the activities of various types of channels, including gramicidin, alamethicin, α-hemolysin, a voltage-dependent anion channel 1 (VDAC1), a voltage- and calcium-activated large conductance potassium channel (BK channel), and a potassium channel from Streptomyces lividans (KcsA channel). We confirmed the ability for enhanced measurement efficiency and measurement system miniaturizion.

    DOI: 10.3390/mi11121070

    PubMed

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  • Channel-pore cation selectivity is a major determinant of Bacillus thuringiensis Cry46Ab mosquitocidal activity 査読 国際誌

    Tohru Hayakawa, Midoka Miyazaki, Syoya Harada, Mami Asakura, Toru Ide

    Applied Microbiology and Biotechnology   104 ( 20 )   8789 - 8799   2020年10月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Cry46Ab from Bacillus thuringiensis TK-E6 is a new mosquitocidal toxin with an aerolysin-type architecture, and it is expected to be used as a novel bioinsecticide. Cry46Ab acts as a functional pore-forming toxin, and characteristics of the resulting channel pores, including ion selectivity, have been analyzed. However, the relationship between channel-pore ion selectivity and insecticidal activity remains to be elucidated. To clarify the effects of charged amino acid residues on the ion permeability of channel-pores and the resulting insecticidal activity, in the present study, we constructed Cry46Ab mutants in which a charged amino acid residue within a putative transmembrane β-hairpin region was replaced with an oppositely charged residue. Bioassays using Culex pipiens mosquito larvae revealed that the mosquitocidal activity was altered by the mutation. A K155E Cry46Ab mutant exhibited toxicity apparently higher than that of wild-type Cry46Ab, but the E159K and E163K mutants exhibited decreased toxicity. Ions selectivity measurements demonstrated that the channel pores formed by both wild-type and mutant Cry46Abs were cation selective, and their cation preference was also similar. However, the degree of cation selectivity was apparently higher in channel pores formed by the K155E mutant, and reduced selectivity was observed with the E159K and E163K mutants. Our data suggest that channel-pore cation selectivity is a major determinant of Cry46Ab mosquitocidal activity and that cation selectivity can be controlled via mutagenesis targeting the transmembrane β-hairpin region. KEY POINTS: • Cry46Ab mutants were constructed by targeting the putative transmembrane β-hairpin region. • Charged residues within the β-hairpin control the flux of ions through channel pores. • Channel-pore cation selectivity is correlated with insecticidal activity.

    DOI: 10.1007/s00253-020-10893-5

    PubMed

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    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s00253-020-10893-5/fulltext.html

  • Characterization of the channel-pores formed by Bacillus thuringiensis Cry46Ab toxin in planar lipid bilayers 査読

    Akira Sakakibara, So Takebe, Toru Ide, Tohru Hayakawa

    Applied Entomology and Zoology   54 ( 4 )   389 - 398   2019年11月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Cry46Ab from Bacillus thuringiensis TK-E6 is a new mosquitocidal toxin with aerolysin-type architecture, and has been shown that co-administration of Cry46Ab with other mosquitocidal Cry toxins results in synergistic toxicity against Culex pipiens Coquillett (Diptera: Culicidae) mosquito larvae. Cry46Ab, therefore, is expected to find use in improving the insecticidal activity of B. thuringiensis-based bioinsecticides. In the present study, the mode of action of Cry46Ab was explored by single-channel measurements of Cry46Ab channel-pores. The single-channel conductances of channel-pores formed in planar lipid bilayers by Cry46Ab were determined to be 31.8 +/- 2.7 pS in 150 mM NaCl and 24.2 +/- 0.7 pS in 150 mM CaCl2. Ion-selectivity measurements revealed that the channel-pores formed by Cry46Ab were cation selective. The permeability ratio of K+ to Cl-was approximately 4, and the preferences for cations were K+ > Na+, K+ > Ca2+, and Ca2+ > Na+. A calcein release assay using liposomes suggested that Cry46Ab influences the integrity of membrane vesicles. Formation of cation-selective channel-pores has been observed with other insecticidal Cry toxins that have structures distinct from those of Cry46Ab; the capability of forming such pores may be a property required of insecticidal toxins.

    DOI: 10.1007/s13355-019-00635-z

    Web of Science

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/s13355-019-00635-z/fulltext.html

  • Glucose, some amino acids and a plant secondary metabolite, chlorogenic acid induce the secretion of a regulatory hormone, tachykinin-related peptide, from the silkworm midgut. 査読

    Yamagishi T, Endo H, Fukumura K, Nagata S, Hayakawa T, Adegawa S, Kasubuchi M, Sato R

    Peptides   106   21 - 27   2018年6月

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    記述言語:英語  

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  • Potency of the mosquitocidal Cry46Ab toxin produced using a 4AaCter-tag, which facilitates formation of protein inclusion bodies in Escherichia coli 査読

    Tomoaki Okazaki, Junya Ichinose, So Takebe, Toru Ide, Tohru Hayakawa

    Applied Entomology and Zoology   53 ( 1 )   67 - 73   2018年2月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s13355-017-0529-5

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    その他リンク: http://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s13355-017-0529-5.pdf

  • Cry46Ab from Bacillus thuringiensis TK-E6 is a new mosquitocidal toxin with aerolysin-type architecture 査読

    Tohru Hayakawa, Akira Sakakibara, Sho Ueda, Yoshinao Azuma, Toru Ide, So Takebe

    Insect Biochemistry and Molecular Biology   87   100 - 106   2017年8月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.ibmb.2017.06.015

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  • Bacillus thuringiensis Cry11Ba works synergistically with Cry4Aa but not with Cry11Aa for toxicity against mosquito Culex pipiens (Diptera: Culicidae) larvae 査読

    Tohru Hayakawa, Naoya Yoneda, Kouji Okada, Ayuko Higaki, Mohammad Tofazzal Hossain Howlader, Toru Ide

    Applied Entomology and Zoology   52 ( 1 )   61 - 68   2017年2月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s13355-016-0454-z

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/s13355-016-0454-z/fulltext.html

  • Potency of insect-specific scorpion toxins on mosquito control using Bacillus thuringiensis Cry4Aa 査読

    Riku Matsumoto, Yoshitaka Shimizu, Mohammad Tofazzal Hossain Howlader, Maho Namba, Aya Iwamoto, Hiroshi Sakai, Tohru Hayakawa

    Journal of Bioscience and Bioengineering   117 ( 6 )   680 - 683   2014年6月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2013.12.004

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  • Parasporin 1Ac2, a Novel Cytotoxic Crystal Protein Isolated from Bacillus thuringiensis B0462 Strain

    Shouta Kuroda, Anowara Begum, Mizue Saga, Akina Hirao, Eiichi Mizuki, Hiroshi Sakai, Tohru Hayakawa

    Current Microbiology   66 ( 5 )   475 - 480   2013年5月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s00284-013-0301-1

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/s00284-013-0301-1/fulltext.html

  • Efficient production of recombinant cystatin C using a peptide-tag, 4AaCter, that facilitates formation of insoluble protein inclusion bodies in Escherichia coli 査読

    Masahiro Hayashi, Shigehisa Iwamoto, Shinya Sato, Shigeo Sudo, Mari Takagi, Hiroshi Sakai, Tohru Hayakawa

    Protein Expression and Purification   88 ( 2 )   230 - 234   2013年4月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.pep.2013.01.011

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  • Mutational analyses of Cry protein block7 polypeptides that facilitate the formation of protein inclusion in Escherichia coli 査読

    Tohru Hayakawa, Yoshitaka Shimizu, Tatsuhiko Ishida, Hiroshi Sakai

    Applied Microbiology and Biotechnology   90 ( 6 )   1943 - 1951   2011年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s00253-011-3216-4

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/s00253-011-3216-4/fulltext.html

  • Novel strategy for protein production using a peptide tag derived from Bacillus thuringiensis Cry4Aa 査読

    Tohru Hayakawa, Shinya Sato, Shigehisa Iwamoto, Shigeo Sudo, Yoshiki Sakamoto, Takaaki Yamashita, Motoaki Uchida, Kenji Matsushima, Yohko Kashino, Hiroshi Sakai

    FEBS Journal   277 ( 13 )   2883 - 2891   2010年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1111/j.1742-4658.2010.07704.x

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  • Alanine Scanning Analyses of the Three Major Loops in Domain II of Bacillus thuringiensis Mosquitocidal Toxin Cry4Aa 査読

    Mohammad Tofazzal Hossain Howlader, Yasuhiro Kagawa, Ai Miyakawa, Ayaka Yamamoto, Tetsuya Taniguchi, Tohru Hayakawa, Hiroshi Sakai

    Applied and Environmental Microbiology   76 ( 3 )   860 - 865   2010年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society for Microbiology  

    <title>ABSTRACT</title>

    Cry4Aa produced by
    <italic>Bacillus thuringiensis</italic>
    is a dipteran-specific toxin and is of great interest for developing a bioinsecticide to control mosquitoes. Therefore, it is very important to characterize the functional motif of Cry4Aa that is responsible for its mosquitocidal activity. In this study, to characterize a potential receptor binding site, namely, loops 1, 2, and 3 in domain II, we constructed a series of Cry4Aa mutants in which a residue in these three loops was replaced with alanine. A bioassay using
    <italic>Culex pipiens</italic>
    larvae revealed that replacement of some residues affected the mosquitocidal activity of Cry4Aa, but the effect was limited. This finding was partially inconsistent with previous results which suggested that replacement of the Cry4Aa loop 2 results in a significant loss of mosquitocidal activity. Therefore, we constructed additional mutants in which multiple (five or six) residues in loop 2 were replaced with alanine. Although the replacement of multiple residues also resulted in some decrease in mosquitocidal activity, the mutants still showed relatively high activity. Since the insecticidal spectrum of Cry4Aa is specific, Cry4Aa must have a specific receptor on the surface of the target tissue, and loss of binding to the receptor should result in a complete loss of mosquitocidal activity. Our results suggested that, unlike the receptor binding site of the well-characterized molecule Cry1, the receptor binding site of Cry4Aa is different from loops 1, 2, and 3 or that there are multiple binding sites that work cooperatively for receptor binding.

    DOI: 10.1128/aem.02175-09

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  • Biological properties of loop-replaced mutants of Bacillus thuringiensis mosquitocidal Cry4Aa 査読

    Mohammad Tofazzal Hossain Howlader, Yasuhiro Kagawa, Hiroshi Sakai, Tohru Hayakawa

    Journal of Bioscience and Bioengineering   108 ( 3 )   179 - 183   2009年9月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2009.03.016

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  • Design and construction of a synthetic Bacillus thuringiensis Cry4Aa gene: Hyperexpression in Escherichia coli 査読

    Tohru Hayakawa, Mohammad Tofazzal Hossain Howlader, Masashi Yamagiwa, Hiroshi Sakai

    Applied Microbiology and Biotechnology   80 ( 6 )   1033 - 1037   2008年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s00253-008-1560-9

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/s00253-008-1560-9/fulltext.html

  • Parasporin-2Ab, a Newly Isolated Cytotoxic Crystal Protein from Bacillus thuringiensis 査読

    Tohru Hayakawa, Rie Kanagawa, Yosuke Kotani, Mayumi Kimura, Masashi Yamagiwa, Yoshiharu Yamane, So Takebe, Hiroshi Sakai

    Current Microbiology   55 ( 4 )   278 - 283   2007年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s00284-006-0351-8

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/s00284-006-0351-8/fulltext.html

  • Binding of Bacillus thuringiensis Cry1A toxins to brush border membrane vesicles of midgut from Cry1Ac susceptible and resistant Plutella xylostella 査読 国際誌

    Masahiro Higuchi, Kohsuke Haginoya, Takanori Yamazaki, Kazuhisa Miyamoto, Takahiro Katagiri, Kazuya Tomimoto, Yasuyuki Shitomi, Tohru Hayakawa, Ryoichi Sato, Hidetaka Hori

    Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology   147 ( 4 )   716 - 724   2007年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    Plutella xylostella strain resistant (PXR) to Bacillus thuringiensis Cry1Ac toxin was not killed at even more than 1000 microg Cry1Ac/g diet but killed by Cry1Ab at 0.5 microg/g diet. In contrast, susceptible strain (PXS) was killed by Cry1Ac at 1 microg/g diet. Cy3-labeld Cry1A(s) binding to brush border membrane vesicles (BBMV) prepared from both strains were analyzed with direct binding assay. The Kd value of Cry1Aa to both BBMV was almost identical: 213.2 and 205.8 nM, and 263.5 and 265.0 nM for Cry1Ac. The highest Kd values were in Cry1Ab which showed most effective insecticidal activity in PXS and PXR, 2126 and 2463 nM, respectively. These results clearly showed that the BBMV from PXR and PXS could equally bind to Cry1Ac. The binding between BBMV and Cy3-labeled Cry1Ac was inhibited only by anti-175 kDa cadherin-like protein (CadLP) and -252 kDa protein antisera, but not by anti-120 kDa aminopeptidase. This supports that resistance in PXR resulted from the abortion of pore formation after the binding of Cry1Ac to the BBMV. And furthermore, the importance of 175K CadLP and P252 proteins in those bindings was suggested. We briefly discuss possible mechanisms of the resistance.

    DOI: 10.1016/j.cbpb.2007.04.013

    PubMed

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  • Flexibility and strictness in functional replacement of domain III of cry insecticidal proteins from Bacillus thuringiensis 査読

    Hiroshi Sakai, Mohammad Tofazzal Hossain Howlader, Yumiko Ishida, Akiko Nakaguchi, Keiko Oka, Kouji Ohbayashi, Masashi Yamagiwa, Tohru Hayakawa

    Journal of Bioscience and Bioengineering   103 ( 4 )   381 - 383   2007年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1263/jbb.103.381

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  • Histochemical analysis of Bacillus thuringiensis CrylA toxin binding to midgut epithelial cells of Bombyx mori 査読

    Delwar M. Hossain, Tohru Hayakawa, Yasuyuki Shitomi, Kimiko Itoh, Toshiaki Mitsui, Ryoichi Sato, Hidetaka Hori

    Pesticide Biochemistry and Physiology   87 ( 1 )   30 - 38   2007年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.pestbp.2006.01.011

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  • Pronase digestion of brush border membrane-bound Cry1Aa shows that almost the whole activated Cry1Aa molecule penetrates into the membrane 査読

    Kazuya Tomimoto, Tohru Hayakawa, Hidetaka Hori

    Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology   144 ( 4 )   413 - 422   2006年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.cbpb.2006.04.013

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  • Plasmodiophora brassicae-induced Cell Death and Medium Alkalization in Clubroot-resistant Cultured Roots of Brassica rapa 査読

    H. Takahashi, T. Ishikawa, M. Kaido, K. Takita, T. Hayakawa, K. Okazaki, K. Itoh, T. Mitsui, H. Hori

    Journal of Phytopathology   154 ( 3 )   156 - 162   2006年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1111/j.1439-0434.2006.01076.x

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  • A Novel 96-kDa Aminopeptidase Localized on Epithelial Cell Membranes of Bombyx mori Midgut, Which Binds to Cry1Ac Toxin of Bacillus thuringiensis 査読 国際誌

    Yasuyuki Shitomi, Tohru Hayakawa, Delwar M. Hossain, Masahiro Higuchi, Kazuhisa Miyamoto, Kazuko Nakanishi, Ryoichi Sato, Hidetaka Hori

    The Journal of Biochemistry   139 ( 2 )   223 - 233   2006年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press (OUP)  

    Proteins in the brush border membrane (BBM) of the midgut binding to the insecticidal Cry1Ac toxin from Bacillus thuringiensis were investigated to examine the lower sensitivity of Bombyx mori to Cry1Ac, and new aminopeptidase N that bound to Cry1Ac was discovered. DEAE chromatography of Triton X-100-soluble BBM proteins from the midgut revealed 96-kDa aminopeptidase that bound to Cry1Ac. The enzyme was purified to homogeneity and estimated to be a 96.4-kDa molecule on a silver-stained SDS-PAGE gel. However, the native protein was eluted as a single peak corresponding to approximately 190-kDa on gel filtration and gave a single band on native PAGE. The enzyme was determined to be an aminopeptidase N (APN96) from its substrate specificity. Antiserum to class 3 B. mori APN (BmAPN3) recognized APN96, but peptide mass fingerprinting revealed that 54% of the amino acids of matched peptides were identical to those of BmAPN3, suggesting that APN96 was a novel isoform of the APN3 family. On ligand blots, APN96 bound to Cry1Ac but not Cry1Aa or Cry1Ab, and the interaction was inhibited by GalNAc. K(D) of the APN96-Cry1Ac interaction was determined to be 1.83 +/- 0.95 microM. The lectin binding assay suggested that APN96 had an N-linked bi-antennal oligosaccharide or an O-linked mucin type one. The role of APN96 was discussed in relation to the insensitivity of B. mori to Cry1Ac.

    DOI: 10.1093/jb/mvj024

    PubMed

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  • Bacillus thuringiensis Cry1Ab, but not Cry1Aa or Cry1Ac, disrupts liposomes 査読

    Taisuke Kato, Masahiro Higuchi, Ryo Endo, Takeshi Maruyama, Kousuke Haginoya, Yasuyuki Shitomi, Tohru Hayakawa, Toshiaki Mitsui, Ryoichi Sato, Hidetaka Hori

    Pesticide Biochemistry and Physiology   84 ( 1 )   1 - 9   2006年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.pestbp.2005.02.001

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  • Localization of a novel 252-kDa plasma membrane protein that binds Cry1A toxins in the midgut epithelia of Bombyx mori 査読

    Delwer M. Hossain, Yasuyuki Shitomi, Yohei Nanjo, Daisuke Takano, Tadayuki Nishiumi, Tohru Hayakawa, Toshiaki Mitsui, Ryoichi Sato, Hidetaka Hori

    Applied Entomology and Zoology   40 ( 1 )   125 - 135   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society of Applied Entomology & Zoology  

    DOI: 10.1303/aez.2005.125

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  • GalNAc pretreatment inhibits trapping ofBacillus thuringiensisCry1Ac on the peritrophic membrane ofBombyx mori 査読

    Tohru Hayakawa, Yasuyuki Shitomi, Kazuhisa Miyamoto, Hidetaka Hori

    FEBS Letters   576 ( 3 )   331 - 335   2004年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1016/j.febslet.2004.09.029

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  • Characterization of a Novel Plasma Membrane Protein, Expressed in the Midgut Epithelia of Bombyx mori , That Binds to Cry1A Toxins 査読 国際誌

    Delwar M. Hossain, Yasuyuki Shitomi, Kenta Moriyama, Masahiro Higuchi, Tohru Hayakawa, Toshiaki Mitsui, Ryoichi Sato, Hidetaka Hori

    Applied and Environmental Microbiology   70 ( 8 )   4604 - 4612   2004年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society for Microbiology  

    <title>ABSTRACT</title>

    We describe the properties of a novel 252-kDa protein (P252) isolated from brush border membranes of
    <italic>Bombyx mori</italic>
    . P252 was found in a Triton X-100-soluble brush border membrane vesicle fraction, suggesting that it may be a component of the midgut epithelial cell membrane. P252 was purified to homogeneity, and the amino acid sequence of two internal peptides was determined, but neither of the peptides matched protein sequences in the available databases. The apparent molecular mass of the purified protein was estimated by denaturing gel electrophoresis to be 252 kDa, and it migrated as a single band on native gels. However, gel filtration chromatography indicated an apparent mass of 985 kDa, suggesting that P252 may exist as a homo-oligomer. The associations of P252 with Cry1Aa, Cry1Ab, and Cry1Ac were specific, and
    <italic>
    K
    d
    </italic>
    constants were determined to be 28.9, 178.5, and 20.0 nM, respectively. A heterologous competition assay was also done. P252 did not exhibit Leu-pNA hydrolysis activity, and binding to the Cry1A toxins was not inhibited by GalNAc. Binding assays of P252 with various lectins indicated the presence of three antennal N-linked high-mannose-type as well as O-linked mucin-type sugar side chains. While the function of P252 is not yet clear, we propose that it may function with Cry1A toxins during the insecticidal response and/or Cry toxin resistance mechanism.

    DOI: 10.1128/aem.70.8.4604-4612.2004

    PubMed

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  • Transgenic tobacco transformed with theTrichopusia niGranulovirusEnhancingene affects insect development 査読

    Tohru Hayakawa, Yoshifumi Hashimoto, Masashi Mori, Masanori Kaido, Eiichi Shimojo, Iwao Furusawa, Robert R. Granados

    Biocontrol Science and Technology   14 ( 2 )   211 - 214   2004年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Informa UK Limited  

    DOI: 10.1080/0958315031000151710

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  • Increase in Indole-3-acetic Acid(IAA) level and Nitrilase Activity in Turnips Induced by Plasmodiophora brassicae Infection. 査読

    Tsutomu UGAJIN, Kazuo TAKITA, Hideyuki TAKAHASHI, Satoko MURAOKA, Taketoshi TADA, Toshiaki MITSUI, Tohru HAYAKAWA, Takuji OHYAMA, Hidetaka HORI

    Plant Biotechnology   20 ( 3 )   215 - 220   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology  

    DOI: 10.5511/plantbiotechnology.20.215

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  • Cry1Ac感受性および高度抵抗性コナガの中腸上皮細胞蛋白のCry1Aトキシンに対する結合能

    樋口 昌宏, 丸山 威, 遠藤 諒, 蔀 泰幸, 早川 徹, 三ツ井 敏明, 佐藤 令一, 堀 秀隆

    日本蚕糸学会 学術講演会 講演要旨集   jsss72   66 - 66   2002年

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    出版者・発行元:社団法人 日本蚕糸学会  

    Btトキシンに高度抵抗性を示すコナガ系統(PXR)と感受性系統(PXS)を用い、それぞれの中腸上皮細胞膜蛋白へのCry1Aa, Cry1Ab, Cry1Acの結合特性を比較検討した。PXRの上皮細胞膜蛋白へのCry1Acの親和性はPXSのそれと同一な事がリガンドブロット解析、プラズモン共鳴解析で示された。即ちCry1Ac, Cry1Aaは速やかに膜蛋白に結合し結合量は最初の10分間で0.7ng/mm2に達した。一方Cry1Abは両系統の上皮細胞膜蛋白に殆ど結合しなかった。Cry1Abの結合は、コナガ中腸組織全体を用いたリガンドブロット解析でもネガティブであった。Cry1Acと結合した主要な膜蛋白のサイズは120, 110, 100kDaで、皆抗アミノペプチデース抗体に陽性であった。実験結果は、我々が予想した様な、トキシン受容体蛋白の結合能低下がPXR生成の原因ではなく、細胞膜とCry1Acとの相互作用に異常が生じ、Cry1Acが上皮細胞結合後に膜上に細孔を作れない為に抵抗性が生じる事を示唆した。更にはCry1Abと膜蛋白の結合様式はCry1Aa, Cry1Acのそれらとは異なることも示唆した。フォスファチジルコリンとフォスファチジルセリンを用いリポゾームを作製しCry1Abのりポゾーム破壊能を評価した所Cry1Abの脂質への親和性は他のCry1Aトキシンより高いことが示唆された。

    DOI: 10.11416/jsss.jsss72.0.66.0

    CiNii Article

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  • Cry1Acトキシンに特異的に結合するカイコ中腸上皮細胞の新規アミノペプチデースの諸性質

    蔀 泰幸, 樋口 昌宏, 早川 徹, 宮本 和久, 三ツ井 敏明, 佐藤 令一, 堀 秀隆

    日本蚕糸学会 学術講演会 講演要旨集   jsss72   64 - 64   2002年

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    出版者・発行元:社団法人 日本蚕糸学会  

    カイコ中腸上皮細胞の120kDaアミノペプチデースN(APN)はCry1AaおよびCry1Acトキシンの受容体と考えられている。しかしAPN120以外の例えば110, 100kDaアミノペプチデースも両トキシンと結合する。我々はAPN活性を持ちながら抗APN120抗体に陰性でCry1Acトキシンに特異的に結合する新しい蛋白をリガンドブロット解析で検出し、APN90と命名した。陰イオン交換およびゲル濾過カラムクロマトグラフィーを用いカイコAPNの分離精製をすすめた結果、カイコ中腸BBM蛋白中に少なくとも7個のAPNが検出された。一連のクロマトグラフィーで精製したAPN90は顕著なアミノペプチデース活性を示すが抗APN120抗体とは反応せず、90kDaサブユニットからなる180kDaの分子サイズを持つホモダイマーでとして存在することが推察された。リガンドブロット解析の結果APN90はCry1Acとだけ結合しCry1AaおよびCry1Abとの結合は見られなかった。本講演ではAPN90の諸性質およびその役割に関する簡単な考察を発表する。

    DOI: 10.11416/jsss.jsss72.0.64.0

    CiNii Article

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  • Tandem repetition of baculovirus ie1 promoter results in upregulation of transcription 査読

    K. Kojima, T. Hayakawa, S. Asano, H. Bando

    Archives of Virology   146 ( 7 )   1407 - 1414   2001年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s007050170101

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/s007050170101/fulltext.html

  • Sequence Analysis of the Plutella xylostella Granulovirus Genome 査読

    Yoshifumi Hashimoto, Tohru Hayakawa, Yasumasa Ueno, Tomonori Fujita, Yoshitaka Sano, Tsuguo Matsumoto

    Virology   275 ( 2 )   358 - 372   2000年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1006/viro.2000.0530

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  • Analysis of proteins encoded in the bipartite genome of a new type of parvo-like virus isolated from silkworm — structural protein with DNA polymerase motif 査読

    Tohru Hayakawa, Katsura Kojima, Kiichirou Nonaka, Masao Nakagaki, Ken Sahara, Shin-ichiro Asano, Toshihiko Iizuka, Hisanori Bando

    Virus Research   66 ( 1 )   101 - 108   2000年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/s0168-1702(99)00129-x

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  • Enhancement of baculovirus infection in Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae) larvae with Autographa californica nucleopolyhedrovirus or Nicotiana tabacum engineered with a granulovirus enhancin gene. 査読

    Tohru Hayakawa, Ei-ichi Shimojo, Masashi Mori, Masanori Kaido, Iwao Furusawa, Seiji Miyata, Yoshitaka Sano, Tsuguo Matsumoto, Yoshifumi Hashimoto, Robert R. Granados

    Applied Entomology and Zoology   35 ( 1 )   163 - 170   2000年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society of Applied Entomology & Zoology  

    DOI: 10.1303/aez.2000.163

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  • Physical map of a Plutella xylostella granulovirus genome. 査読

    Yoshifumi Hashimoto, Kana Hayashi, Tohru Hayakawa, Yasumasa Ueno, Ei-ichi Shimojo, Atsushi Kondo, Minoru Miyasono, Yoshitaka Sano, Tsuguo Matsumoto, Robert R. Granados

    Applied Entomology and Zoology   35 ( 1 )   45 - 51   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society of Applied Entomology & Zoology  

    DOI: 10.1303/aez.2000.45

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  • Identification, sequence analysis and phylogeny of the lef-2 gene of Helicoverpa armigera single-nucleocapsid baculovirus 査読

    Xinwen Chen, Wilfred F.J IJkel, Cliff Dominy, Paolo Marinho de Andrade Zanotto, Yoshifumi Hashimoto, Ouriel Faktor, Tohru Hayakawa, Chung-Hsiung Wang, Arumagam Prekumar, Sinnakaruppan Mathavan, Peter J Krell, Zhihong Hu, Just M Vlak

    Virus Research   65 ( 1 )   21 - 32   1999年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/s0168-1702(99)00097-0

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  • Sequence Analysis of the Xestia c-nigrum Granulovirus Genome 査読

    Tohru Hayakawa, Rinkei Ko, Kazuhiro Okano, Su-Il Seong, Chie Goto, Susumu Maeda

    Virology   262 ( 2 )   277 - 297   1999年9月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1006/viro.1999.9894

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  • Genome organization of Xestia c-nigrum granulovirus 査読

    Chie Goto, Tohru Hayakawa, Susumu Maeda

    Virus Genes   16 ( 2 )   199 - 210   1998年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1023/a:1007972108026

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  • Detection of replicative intermediate with closed terminus of Bombyx densonucleosis virus 査読

    T. Hayakawa, S. Asano, K. Sahara, T. Iizuka, H. Bando

    Archives of Virology   142 ( 2 )   393 - 399   1997年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s007050050085

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/s007050050085/fulltext.html

  • PCR法を用いたカイコ病原ウイルス遺伝子の検出 査読

    景安 聖士, 早川 徹, 伊澤 晴彦, 浅野 真一郎, 佐原 健, 飯塚 敏彦, 伴戸 久徳

    日本蚕糸学雑誌   66 ( 6 )   477 - 483   1997年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:社団法人 日本蚕糸学会  

    カイコ病原性ウイルスとしては, 核多角体病ウイルス (BmNPV), 濃核病1型ウイルス (BmDNV-1), 濃核病2型ウイルス (BmDNV-2), 細胞質多角体病ウイルス (BmCPV), 伝染性軟化病ウイルス (IFV) が知られている。本研究ではこれら5種類のウイルスゲノムを簡素化したPCR法により高感度で安定して検出するための条件の検討を行った。その結果, それぞれのウイルスに対する特異的プライマーを混合させた反応液中でPCRを行うことで全てのウイルスゲノムが検出可能となった。しかし, 検出感度を高く維持し, かつその特異性を保つためには, ウイルスゲノムRNA検出のためのRT-PCRを独立させることと, nested PCRを行うことが必要であった。ここでは, それぞれのウイルス検出用のプライマーの塩基配列およびPCRの反応条件について報告する。

    DOI: 10.11416/kontyushigen1930.66.477

    CiNii Article

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  • Physical mapping and identification of interspersed homologous sequences in the Trichoplusia ni granulosis virus genome 査読

    Y. Hashimoto, K. Hayashi, Y. Okuno, T. Hayakawa, A. Saimoto, R. R. Granados, T. Matsumoto

    Journal of General Virology   77 ( 3 )   555 - 563   1996年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Microbiology Society  

    DOI: 10.1099/0022-1317-77-3-555

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  • Analysis of the genetic information of a DNA segment of a new virus from silkworm 査読

    H. Bando, T. Hayakawa, S. Asano, K. Sahara, M. Nakagaki, T. Iizuka

    Archives of Virology   140 ( 6 )   1147 - 1155   1995年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/bf01315423

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    その他リンク: http://link.springer.com/article/10.1007/BF01315423/fulltext.html

  • Physical Mapping of Bombyx mori Nuclear Polyhedrosis Virus Strain D1 : Identification of Novel Interspersed Homologous Regions 査読

    Yoshifumi HASHIMOTO, Yoichi KANAMORI, Tohru HAYAKAWA, Yasuaki KATAYAMA, G. Shizuo KAMITA, Susumu MAEDA, Tsuguo MATSUMOTO

    Applied Entomology and Zoology   29 ( 3 )   442 - 448   1994年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society of Applied Entomology & Zoology  

    DOI: 10.1303/aez.29.442

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書籍等出版物

  • カイコの科学

    ( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第4章 カイコの病気から学ぶ、4.4 病原細菌が放つ殺虫性タンパク質)

    朝倉書店  2020年7月 

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  • 最新昆虫病理学

    早川徹, 酒井裕( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第10章 昆虫病理学の展開、4 Bacillus thuringiensisの開発と利用)

    講談社  2014年2月 

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  • 応用生物学入門

    ( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第一編 環境と個体の生物科学 第4章 微生物にみる環境適応)

    オーム社  2010年12月  ( ISBN:9784274209741

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  • 分子昆虫学-ポストゲノムの昆虫研究-(Molecular Entomology-Post-genomic Insect Sciences-)

    ( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第5章 昆虫微生物相互作用、5.1. 病理、5.1.1. 細菌)

    共立出版  2009年8月 

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  • 昆虫テクノロジー研究とその産業利用 (Insects: useful resources for new industrial products)

    早川徹, 堀秀隆( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第4章 害虫制御技術等農業現場への応用 3節Bacillus thuringiensisの殺虫蛋白質の科学と応用)

    シーエムシー出版  2005年6月  ( ISBN:4882315041

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  • Bacillus thuringiensis 殺虫蛋白質の科学-環境保全型生物農薬から抗ガン活性まで-

    ( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 2章5節(pp66-68)、6章4節(pp183-189)、5節(pp190-191))

    アイピーシー  2005年2月  ( ISBN:4901493531

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  • 昆虫を殺すウイルスの話

    ( 担当: 単著)

    新潟日報事業社  2003年2月  ( ISBN:4888629560

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  • 微生物からのメッセージ

    福田雅夫, 大山卓爾, 堀秀隆, 小島誠, 早川徹( 担当: 共著 ,  範囲: 第4章 ウイルスの不思議)

    エンタプライズ  2001年3月  ( ISBN:478252059X

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MISC

  • 土壌細菌が生産する殺蚊トキシンを高機能化するシステムの開発

    早川 徹

    岡山工学振興会年報   32   40 - 42   2023年10月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

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  • 環境に優しく持続利用可能な微生物殺蚊剤を開発するための分子基盤

    早川 徹

    研究レポート集2022, 公益財団法人八雲環境科学振興財団   23   104 - 109   2022年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

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  • 蚊を殺すトキシン由来のポリペプチドを利用して効率的なタンパク質の生産系を構築する

    早川 徹

    昆虫と自然   51 ( 7 )   41 - 42   2016年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • Bacillus thuringiensis TK-E6が産生する非3-ドメイン型Cryタンパク質の殺ボウフラ活性

    根来綾子, 江草佳務, 上林智仁, 早崎君江, 岡本成平, 東慶直, 東慶直, 早川徹, 武部聡, 武部聡

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   2015   2015年

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  • Bacillus thuringiensis由来のタンパク質結晶化因子4AaCterタグを用いた殺虫タンパク質の生産

    杉森勇太, 佐藤一樹, 石田達彦, 早川徹, 酒井裕, 東慶直, 武部聡

    日本農芸化学会大会講演要旨集   2011   2011年

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  • 細胞損傷蛋白質パラスポリンを通して見るCryタンパク質の可能性

    早川徹, 酒井裕

    蚕糸昆虫バイオテック (SANSHI-KONCHU BIOTEC)   77 ( 3 )   205 - 210   2008年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:社団法人 日本蚕糸学会  

    DOI: 10.11416/konchubiotec.77.3_205

    CiNii Article

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  • カイコアミノペプチダーゼNの培養昆虫細胞膜への発現提示と殺虫性毒素Cryトキシン受容体機能の解析。

    野口理恵子, 石川寿樹, 萩野谷功輔, 蔀泰幸, 佐藤令一, 早川徹, 堀秀隆

    新潟大学農学部研究報告   第60巻 ( 1号 )   73 - 81   2007年

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    記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(大学,研究機関紀要)   出版者・発行元:新潟大学  

    カイコガ(Bombyx mori)幼虫の中腸上皮細胞アピカル膜上のブラシ状膜(Brush Border Membrane;BBM)に存在するタンパク質のアミノペプチダーゼN1(BmAPN1)は、鱗翅目昆虫を特異的に殺す毒素Cry1Aa の受容体と考えられているが、その確証は未だ示されていない。BmAPN1が毒性発揮へ関与するかを確認するために、BmAPN1を培養昆虫細胞膜に発現させCry1Aa との相互作用を調査した。昆虫培養細胞株のHigh Five 細胞を用いたバキュロウイルス発現系を構築した。組換ウイルスの感染により、感染処理から48時間後には110 kDa のBmAPN1が発現し細胞膜上に提示された。アミノペプチダーゼ活性は非感染細胞の10倍あり、BmAPN1の活性が保持されていることが示された。High Five 細胞に発現したBmAPN1の分子サイズは、BBM 上に存在するBmAPN1と同程度で、細胞膜上に存在した。組換BmAPN1が活性を持ちしかも細胞膜上に提示されたことで、この発現システムは、アミノペプチダーゼとCry1Aa との相互作用を解析する上で非常に役立つと期待された。

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    その他リンク: http://hdl.handle.net/10191/5041

  • コマツナ幼苗に優良な育成効果を示す食品産業汚泥コンポストのアルミニウム含量。

    野口理絵子, モンジル, S. モハマド, 高屋浩衣, 三浦瑞穂, 小野弘則, 高橋仁美, 萩野谷功輔, 早川徹, 堀秀隆

    新潟大学農学部研究報告   60 ( 1 )   47 - 51   2007年

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    記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(大学,研究機関紀要)   出版者・発行元:新潟大学  

    裁断新聞紙(12mm ×3mm)を食品汚泥重量の13%混合して発酵槽に投入し直ちに、30℃ 前後の空気を、発酵槽底面積1m2あたり80 L/ 分で送風して発酵を促し、古紙混合汚泥をコンポスト化した(以下これを古紙コンポストと称する)。古紙コンポストは化成肥料に比較して、コマツナの生長をより良く促進した。古紙コンポストを、500g土壌当たり200mg 窒素相当分施用し、コマツナの発芽および生長試験を行ったところ、発芽とその後の生長は全く阻害されなかった。一方、化成肥料を上記コンポストと同量の窒素相当分施用したところ、発芽は40%程の減少であったが、生長は殆ど出来なかった。一般に余剰食品汚泥を凝集するために凝集剤(ポリ塩化アルミニウム)が活性汚泥を用いた排水浄化システムの中で使用される。このポリ塩化アルミニウムの食品汚泥コンポストへの残留を調べるために、古紙コンポスト中のアルミニウム含量を測定した。含量は160-230mg/kg 乾物であった。食品汚泥コンポストの成分即ち、食品汚泥と新聞紙のアルミニウム含量は、それぞれ110および149mg/kg 乾重であった。食品汚泥に混合した裁断新聞紙および汚泥そのものの水分含量はそれぞれ9%、89%であった。これらの水分量、アルミニウム含量から乾燥古紙コンポストに含まれるAl 量に対する汚泥、副資材のAl 量の寄与は、汚泥由来37%、古紙由来63%であった。従って、コンポストに存在するAl は殆どが汚泥と新聞紙に由来し、凝集のために加えられた、ポリ塩化アルミニウムは汚泥回収の過程で流れ去り、コンポストには残留しないと推定された。一方、市販の肥料、過リン酸石灰、硫酸アンモニウム、塩化カリウム、ハイポネックス液肥、発酵鶏糞のアルミニウム含量を測定したところ、過リン酸石灰で1mg/kg であったが他の場合には殆ど検出できなかった。古紙コンポストに含まれるAl 含量は低く、実験圃場土壌の含量のそれより少なかったが、古紙コンポスト由来のAl について、長期使用による蓄積については今後観察をする必要があると考えられる。この点で我々の今回の基礎知見はそれらの研究に必要な基礎データを供給したものである。

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    その他リンク: http://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010742738

  • Loading of Fura-2 into liquid organ cultured adventitious root of ternip (Brassica rapa L.) resistant to clubroot pathogen Plasmodiophora brassicae and determination of [Ca2+]cyt.

    Takahashi H, Ishikawa T, Hayakawa T, Itoh K, Mitsui T, Hori H

    Bulletin of the Faculty of Agriculture, Niigata University   60 ( 1 )   61 - 66   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(大学,研究機関紀要)   出版者・発行元:新潟大学  

    我々は以前の研究において、カブ(Brassica rapa L.)幼根から誘導した培養根を用い、根こぶ病菌Plasmodiophora brassicaeに対する初期抵抗反応の誘導にCa2+ が必要であることを示した(Takahashi et al., 2006)。本研究では、根こぶ病抵抗反応におけるカブ培養根の細胞内Ca2+ 濃度([Ca2+]cyt)の変動を調査するため、Ca2+ の蛍光指示薬Fura-2のアセトキシメチルエステル(Fura-2/AM)をカブ培養根に導入し、蛍光顕微鏡により[Ca2+]cyt を定量的に解析することを試みた。蛍光顕微鏡下で細胞質内にFura-2が導入されたことが確認できたカブ培養根に、カルシウムイオノフォアA23187とCa2+ を同時に処理すると、直ちに[Ca2+]cyt の相対値を示すFura-2蛍光比が上昇したことから、Fura-2/AM を用いた本手法は、培養根における[Ca2+]cyt の変化を観察するのに適していることが示された。さらに[Ca2+]cyt を増加させることが知られている外的刺激として、マンニトール及びNaCl の高濃度処理を行ったところ、同様なFura-2蛍光比の急激な増加が観察され、本手法の汎用性が示された。次に、我々は本来の目的である根こぶ病抵抗反応における[Ca2+]cyt の解析に本手法を応用した。Fura-2/AM を導入した根こぶ病抵抗性カブ培養根にP. brassicae の休眠胞子を処理しても、500秒の測定時間内に[Ca2+]cyt が変化することは無かった。しかし休眠胞子を発芽促進液(GES: germination enhancing suspension)で前処理し、同様の実験を行ったところ、非常にわずかであったものの、再現性ある[Ca2+]cyt の上昇が観察された。根こぶ病に対する初期抵抗反応におけるCa2+ の重要性を立証するためには、今後さらなる解析が必要であるが、その過程において本手法は大きく貢献するものと期待される。

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    その他リンク: http://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010742740

  • The mechanism of resistance to Cry1A toxins analysis of the interaction between Cry1A and brush border membrane and peritrophic membrane of Bombyx mori. 査読

    Hayakawa T, Hossain DM, Shitomi Y, Sato R, Hori H

    Proceedings international conference on Biopesticides 4, Chiang Mai, Thailand. (Uruyakorn Chansang, Duangkhae Sitthicharoenchai, Mir S. Mulla eds)   81 - 89   2006年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)  

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  • Detection of membrane-inserted region of Cry1Aa of Bacullus thuringiensis 査読

    Tomimoto K, Hayakawa T, Mitsui T, Hori H

    Biotechnology of Bacillus thuringiensis (Ngo Dinh Binh, Ray J. Akhurst, Donald H. Dean eds)   5   119 - 124   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)  

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  • Preparation of Stable Liposomes Using Sucrose Density Gradient Centrifugation and their Interaction with Insecticidal Cry1A Toxins of Bacillus thuringiensis.

    Haginoya K, Kato T, Higuchi M, Shitomi Y, Asakura T, Hayakawa T, Mitsui T, Hori H

    Bulletin of the Faculty of Agriculture, Niigata University   57 ( 2 )   115 - 120   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(大学,研究機関紀要)   出版者・発行元:新潟大学  

    Liposomes were constructed with phosphatidylcholine (PC) and fluorescence indicator, calcein, and purified using 9-40% discontinuous sucrose density gradients centrifugation (SDGC) or gel filtration column chromatography (GFCC). Stability and sensitivity of those liposomes to insecticidal Cry1A toxins of Bacillus thuringiensis were compared each other and one purified by GFCC was shown to leak calcein by 40% of total fluorescence contents during 96 hr storage. On the other hand, liposome purified by SDGC was more stable and almost no leakage observed during the same period. Cry1Ab of B. thuringiensis weakly reacted with the liposome purified by GFCC and 2.5% of total encapsulated fluorescence was released, but Cry1Aa and Cry1Ac did not. Contrarily, liposome purified by SDGC was highly reactive with Cry1Ab and 40% of the calcein was released and 15%-release by Cry1Aa and Cry1Ac were also observed. These data clearly indicated that liposomes purified by SDGC were more stable and highly reactive to Cry toxins compared to that purified by GFCC. These liposomes are useful tool to analyze the interaction between Cry1A toxins and lipid membranes.ホスファチジルコリン(PC)を用いてリポソームを構築し、内部空間に蛍光色素、カルセインを封入した。PCリポソームをショ糖密度勾配遠心法(SDGC)あるいはゲルろ過カラムクロマトラグラフィー(GFCC)で精製し、各々の精製PCリポソームについて、溶液中での安定性とBacillus thuringiensisのCry1A殺虫毒素との反応性を比較解析した。GFCCで精製したPCリポソームは不安定で、96時間保存すると内包カルセインの40%がリポソームの外に漏出した。一方、SDGC精製PCリポソームは安定で96時間保存後もほとんどカルセインの漏出を示さなかった。殺虫毒素Cry1AbはGFCC精製PCリポソーム膜に小孔形成を示したが、カルセインの漏出は2.5%にとどまり、小孔形成率は非常に低いと思われた。またCry1AaとCry1Acは共に小孔を形成しなかった。一方、SDGC精製PCリポソームはCry1Abと反応し、40%のカルセイン漏出が検出された。Cry1AaとCry1Acとの反応に際しても15%のカルセイン漏出が検出された。これらの実験結果は、SDGC精製PCリポソームの方がGFCC精製PCリポソームよりも安定で、Cry1A毒素との反応性も高いことを示し、比重に基づきリポソームを精製することが均一な安定リポソームを得るうえで有効であることを示した。SDGC精製PCリポソームはCry1A毒素と脂質膜との相互作用を解析する上で有効である。

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    その他リンク: http://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010711999

  • Allergenic assessment of Cry1Aa using Rat digestive juice and mast cells. 査読

    Egawa Y, Okuyama K, Hara T, Tomimoto K, Hayakawa T, Hori H

    Biotechnology of Bacillus thuringiensis(Ngo Dinh Binh, Ray J. Akhurst, Donald H. Dean eds)   5   389 - 394   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)  

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  • A novel 252kDa protein from BBMV of Bombyx mori, which bound with Cry1A toxins but did not bind with anti-APN or BtR175 antibodies. 査読

    Hossain DM, Shitomi Y, Moriyama K, Higuchi M, Hayakawa T, Sato R, Hori H

    Biotechnology of Bacillus thuringiensis (Ngo Dinh Binh, Ray J. Akhurst, Donald H. Dean eds)   5   223 - 228   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)  

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  • Characterization of Bombyx mori AP96 which binds with Cry1Ac. 査読

    Shitomi Y, Moriyama K, Hossain DM, Higuchi M, Hayakawa T, Miyamoto K, Mitsui T, Nakanishi K, Sato R, Hori H

    Biotechnology of Bacillus thuringiensis (Ngo Dinh Binh, Ray J. Akhurst, Donald H. Dean eds)   5   187 - 194   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)  

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  • Proteomic approach for comparative analysis of midgut proteins from Plutella xylostella that is highly resistant to Cry1Ac toxin. 査読

    Ahmad M, Maruyama T, Higuchi M, Hayakawa T, Mitsui T, Sato R, Hori H

    Biotechnology of Bacillus thuringiensis (Ngo Dinh Binh, Ray J. Akhurst, Donald H. Dean eds)   5   177 - 182   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)  

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  • Novel binding proteins for Cry1A of Bacillus thuringiensis toxins and complicated killing mechanism 査読

    Hayakawa T, Shitomi Y, Hossain DM, Higuchi M, Sato R, Maruyama T, Miyamoto K, Hori H

    Biotechnology of Bacillus thuringiensis (Ngo Dinh Binh, Ray J. Akhurst, Donald H. Dean eds)   5   163 - 176   2005年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)  

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  • Activity of phosphatidylinocitol/ UDP-GlcNAc: GlcNAc transferase in midgut tissue of Bombyx mori

    Takano Daisuke, Kishimoto Tadashi, Hayakawa Tohru, Mitsui Toshiaki, Hori Hidetaka

    Bulletin of the Faculty of Agriculture, Niigata University   55 ( 2 )   123 - 131   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(大学,研究機関紀要)   出版者・発行元:新潟大学農学部  

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  • Differential extraction of the proteins localizing on cell membranes of midgut from Bombyx mori with Triton X-114

    Takano Daisuke, Kishimoto Tadashi, Hayakawa Tohru, Higuchi Masahiro, Shitomi Yasuyuki, Mitsui Toshiaki, Hori Hidetaka

    Bulletin of the Faculty of Agriculture, Niigata University   55 ( 2 )   133 - 141   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(大学,研究機関紀要)   出版者・発行元:新潟大学農学部  

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  • 根コブ病菌胞子発芽促進物質について

    小川 智, 高橋 秀行, 早川 徹

    新潟大学農学部研究報告   54 ( 1 )   35 - 43   2001年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(大学,研究機関紀要)   出版者・発行元:新潟大学  

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  • Patterns of genome organization and content in lepidopteran baculoviruses 査読

    T Hayakawa, GF Rohrmann, Y Hashimoto

    VIROLOGY   278 ( 1 )   1 - 12   2000年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS INC  

    DOI: 10.1006/viro.2000.0668

    Web of Science

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  • Bacullus thuringiensis specific to scarabaeid beeltes.

    Hori H, Kumaraswami NS, Hayakawa T, Mitsui T

    Entomologia Sinica   7 ( 4 )   359 - 387   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • Bacillus thuringiensis specific to scarabaeid beetles: A review

    Hidetaka Hori, N. Selvamuthu Kumaraswami, Tohru Hayakawa, Toshiaki Mitsui

    Insect Science   7 ( 4 )   359 - 376   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等  

    Abstract Since the first report of Bacillus sotto by Ishiwata in 1901, thousands of related papers about Bacillus thuringiensis have been documented. In the field of biocontrol of insect pests by this bacterium, after the initial discovery of several B. thuringiensis isolates specific for lepidopteran insects, the isolation of B. thuringiensis israelensis, specific to dipteran larvae by Goldberg and Margalit, and B. thuringiensis tenebrionis, specific to some group of coleopteran insects by Krieg et al. were epoch making advances. In 1992, Ohba et al. isolated B. thuringiensis ja ponensis strain Buibui, which was specific to only scarabaeid larvae. This isolate is the main target of our discussion in this review. These discoveries by which not only B. thuringiensis sciences, but also applied biological control strategies have been enriched, which inspirit us to screen novel isolates. On the other hand, the fields of molecular biology and biochemistry studies on the structural elucidation of toxin proteins and mechanism of action have also tremendously progressed. But the complete mechanism has yet to be solved. For instance, interaction between receptor proteins locating on the plasma membrane of insect midgut epithelial cells and insecticidal proteins has not been fully sketched- In a way, this field is still in chaos. Addressing these exciting and enigmatic subjects will eventually lead to the construction of sustainable agriculture in the 21st century. © 2017 Wiley. All rights reserved.

    DOI: 10.1111/j.1744-7917.2000.tb00235.x

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講演・口頭発表等

  • 殺虫Cryトキシンが形成するチャネル小孔の性状を簡単に解析するための方法

    奥田翼, 竹内智哉, 平野美奈子, 井出徹, 早川徹

    第46回日本分子生物学会年会  2023年12月7日 

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    開催年月日: 2023年12月6日 - 2023年12月8日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • Bt菌が生産する殺蚊Cry46Abトキシンを高機能化する試み

    早川徹, 住奥きあら, 宮﨑美登香, 朝倉真実, 井出徹

    第46回日本分子生物学会年会  2023年12月6日 

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    開催年月日: 2023年12月6日 - 2023年12月8日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • Bt菌が生産する殺蚊Cry46Abトキシンを高機能化する試み

    早川徹, 住奥きあら, 宮﨑美登香, 朝倉真実, 井出徹

    第45回日本分子生物学会年会  2022年11月30日 

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    開催年月日: 2022年11月30日 - 2022年12月2日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • Bt菌Cry46Abトキシンの小孔形成とその殺虫活性

    宮崎美登香, 早川徹, 井出徹

    第59回生物物理学会年会  2021年 

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    開催年月日: 2021年11月25日 - 2021年11月27日

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  • 殺蚊トキシンCry46Abの小孔形成と殺虫活性

    早川徹, 宮﨑美登香, 榊原暁, 原田翔也, 朝倉真実, 井出徹

    第42回日本分子生物学会年会  2019年 

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    開催年月日: 2019年12月3日 - 2019年12月6日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 非常に強い殺蚊活性を示すCry11Baトキシンの作用機構

    新谷彩子, 白石優里, 汐崎友哉, 井出徹, 早川徹

    第42回日本分子生物学会年会  2019年 

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    開催年月日: 2019年12月3日 - 2019年12月6日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 殺蚊トキシンCry4Aaが形成するチャネルポアの性状

    白石優里, 小薗寛人, 宮﨑美登香, 新谷彩子, 井出徹, 早川徹

    第42回日本分子生物学会年会  2019年 

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    開催年月日: 2019年12月3日 - 2019年12月6日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 新規な殺蚊Cry46Abトキシンの殺虫活性メカニズム

    早川徹, 榊原暁, 武部聡, 井出徹

    第63回日本応用動物昆虫学会大会  2019年 

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    開催年月日: 2019年3月25日 - 2019年3月27日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 殺蚊Btトキシンの小孔形成と殺⾍活性−殺⾍活性コントロール技術の開発に向けて−

    2022年04月 - 2025年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者 

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  • 膜蛋白を標的とする創薬支援装置の開発、分担課題名:土壌細菌が生産する殺蚊トキシンの高機能化と高効率スクリーニングシステムの構築

    2022年04月 - 2023年03月

    令和4年度特別電源所在県科学技術振興事業 

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    担当区分:研究分担者 

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担当授業科目

  • ヘルスシステム統合科学アドバンストインターンシップ (2023年度) 通年  - その他

  • ヘルスシステム統合科学専門英語 (2023年度) 後期  - その他

  • ヘルスシステム統合科学特別研究 (2023年度) 通年  - その他

  • ヘルスシステム統合科学特別研究 (2023年度) 通年  - その他

  • 数理・データサイエンス(発展) (2023年度) 第4学期  - 火1~2

  • 生命工学実験2 (2023年度) 第1学期  - 月5~8,木5~8

  • 生命工学実験3 (2023年度) 第3学期  - 火5~8,金5~8

  • 生命工学実験1 (2023年度) 第1学期  - 月5~8,木5~8

  • 生命工学実験2 (2023年度) 第3学期  - 火5~8,金5~8

  • 確率統計2 (2023年度) 第4学期  - 火1~2

  • ヘルスシステム統合科学専門英語 (2022年度) 後期  - その他

  • ヘルスシステム統合科学特別研究 (2022年度) 通年  - その他

  • 数理・データサイエンス(発展) (2022年度) 第4学期  - 火1~2

  • 生命工学実験2 (2022年度) 第1学期  - 月5~8,木5~8

  • 生命工学実験2 (2022年度) 第1学期  - 月5~8,木5~8

  • 遺伝子機能制御工学 (2022年度) 前期  - 火5~6

  • ヘルスシステム統合科学専門英語 (2021年度) 後期  - その他

  • ヘルスシステム統合科学特別研究 (2021年度) 通年  - その他

  • 数理・データサイエンス(発展) (2021年度) 第4学期  - 火1,火2

  • 生命工学実験2 (2021年度) 第1学期  - 月5,月6,月7,月8,木5,木6,木7,木8

  • 生命工学実験2 (2021年度) 第1学期  - 月5,月6,月7,月8,木5,木6,木7,木8

  • ヘルスシステム統合科学専門英語 (2020年度) 後期  - その他

  • ヘルスシステム統合科学特別研究 (2020年度) 通年  - その他

  • 生命工学実験2 (2020年度) 第1学期  - 月4,月5,月6,月7,木4,木5,木6,木7

  • 生命工学実験2 (2020年度) 第1学期  - 月4,月5,月6,月7,木4,木5,木6,木7

  • 遺伝子機能制御工学 (2020年度) 前期  - 月1,月2

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