2012 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | "Matryoshka"-type evolution of eukaryotes |
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23117004
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
石田 健一郎 筑波大学, 生命環境系, 教授 (30282198)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松崎 素道 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00511396)
井上 勲 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70168433)
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| Project Period (FY) |
2011-07-25 – 2016-03-31
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| Keywords | 細胞内共生 / 色素体（葉緑体） / 進化 / 藻類 / 二次共生 / 寄生 |
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| Research Abstract |
研究項目１．細胞内共生藻のオルガネラ化初期段階プロセスの解明（井上）
半藻半獣原生生物ハテナのトランスクリプトーム解析を行った。ハテナは培養ができないため、少数の細胞から全RNAを抽出、cDNAを増幅し解析サンプルとした。次世代シーケンス解析出得られたリードからは、RNAが断片化していたためか多くのコンティグは得られなかった。得られたコンティグを用いた配列解析の結果、ハテナ共生藻はハテナ細胞内でアクティブで、発現している遺伝子に偏りは見られないことがわかった。
研究項目２．二次共生における共生藻ゲノムの進化、宿主との相互作用（石田）
ヌクレオモルフ（Nm）ゲノムサイズが最も大きい（約1 Mbp）Partenskyella glossopodia のNmゲノム解読を完了し、Nm染色体構造が非常に特異であることを見いだした。また、前年度解読を完了した2種を含めて比較解析を行ない、クロララクニオン藻の共通祖先でNmゲノムはほぼ現在と同程度に縮小していたことを明らかにした。また、B. natansについて核分裂過程の微細構造レベルでの詳細な観察をほぼ完了した。同藻の色素体分裂関連タンパク質のftsZ遺伝子ホモログを単離し、その発現解析をリアルタイムPCRにより行い、細胞周期における発現時期を特定した。
研究項目３．寄生性原生生物における二次葉緑体の機能と寄生性獲得との関連(松崎)
前年度検討したパーキンサスの二次葉緑体単離法について、精製度を上げるための再検討を行った。新たな手法として二次葉緑体の最外膜に局在するタンパク質に対してエピトープタギングを行った強制発現株を作成した。これを用いて免疫沈降を行うことで精製度を飛躍的に上げられる。引き続き次世代シーケンサーによるトランスクリプトーム解析を進めているほか、精製副産物であるミトコンドリアのDNA配列決定も進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
各研究項目それぞれで若干の遅れはあるもののほぼ計画通り研究が進展している。特に研究項目２のヌクレオモルフゲノム解析では予想以上の進展があった。遅れている点としては、研究項目１で、ハテナトランスクリプトーム解析で得られたリードが予想より短く解析に十分な配列が得られなかったこと、ハテナの全ゲノム解析について引き続き全ゲノム増幅がうまくいかないこと、研究項目３で当初計画していたFACSによる単離が実際には困難で代替法の検討・準備に時間を要したことなどである。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究項目１：今後は全ゲノム解析を行わず、研究の中心をトランスクリプトーム解析にシフトし、その中で共生藻の細胞内維持に関わる遺伝子の探索をおこなう。
研究項目２：Nmゲノムの比較解析は早急に完了させ、Nm遺伝子と核コード遺伝子の発現ネットワークの解明に着手する。葉緑体へのタンパク質輸送については、一昨年度確立した葉緑体単離法を用いて、包膜上のタンパク質輸送装置の解明をおこなう。細胞分裂の遺伝子ネットワークについてはゲノム情報を活用しつつ、分裂関連タンパク質の発現解析と細胞内局在を中心に進める。
研究項目３：二次葉緑体の最外膜に局在するタンパク質を用いてエピトープタグによる免疫沈降を行うことでプロテオーム解析に充分な精製度を得る
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