京都工芸繊維大、化粧品の材料となる新たな遺伝子組換えカイコの作出に成功

京都工芸繊維大学は、同大学 応用生物学系の小谷英治准教授、農研機構生物機能利用研究部門の瀬筒秀樹ユニット長、名古屋市立大学医学研究科分子毒性学分野の酒々井眞澄教授、静岡県立大学食品栄養環境科学研究院の若林敬二特任教授らの研究グループが、セリシンと呼ばれる保水力が極めて高いタンパク質だけでできた糸を吐くカイコの作出に成功したことを発表した。この成果は、米国科学アカデミー紀要(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)に掲載された。

カイコは繭を作る際、後部絹糸腺で「フィブロイン」というタンパク質を、中部絹糸腺では「セリシン」と呼ばれるタンパク質を作る。フィブロインは中部絹糸腺に送られ、周りがセリシンによってコートされ、前部絹糸腺に送られ、さらに吐糸口と呼ばれる所から糸が吐き出される。繭から糸を引く際、アルカリ性のお湯で繭を煮ることでセリシンを溶かすことにより、フィブロインからできたシルクを引くことができる。

セリシンは非常に保水力が高く、化粧品の材料として使われているが、繭をお湯で煮る際にセリシンが分解されるため、製糸の時に取り出されたセリシンは本来の保水力を失ってしまう。

研究グループは、モンシロチョウが持つピエリシンのホモログをカイコの後部絹糸腺で作らせることで、フィブロインを作らず、セリシンのみの糸を吐く遺伝子組換えカイコの作出に成功した。これにより、温和な条件で保水力に優れたセリシンを取り出すことが可能となった。このセリシンは、ゲルやスポンジなどに加工しやすく、ES細胞やiPS細胞の培養やそれらの幹細胞から様々な細胞へ分化させるのにも優れた特性を持つことがわかったという。

この遺伝子組換えカイコは、京丹後市に完成した新シルク産業創造館で飼育され、得られた繭は化粧品材料や再生医療用材料として、蛹はさまざまな有用タンパク質を内包したPODSTM生産として利用する計画だとしている。なお、同大学では、このセリシン繭を使った化粧品開発等に関する共同研究を、日本触媒と実施しているということだ。