2019 Fiscal Year Annual Research Report
深海底熱水活動域が育む微生物共生系：第三の分子生物学で紐解く生物間相互作用
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16H04843
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中川 聡 京都大学, 農学研究科, 准教授 (70435832)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 糖鎖 / 共生 / 深海底熱水活動域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、深海底熱水活動域において共生関係にある化学合成微生物―大型生物間の相互作用を、世界で初めて第三の分子生物学（=グライコミクス）の観点から解明することにある。具体的には、微生物の『糖鎖と修飾タンパク質の組み合わせが、特定生物間の共生を成立させる分子基盤である』という独自の仮説を検証するため、申請者が深海微生物に見いだしてきた(1)特異糖鎖の生合成経路（糖鎖関連遺伝子の発現様式・破壊実験・酵素化学的性状）、(2)糖鎖修飾タンパク質の機能・修飾様式（糖タンパク質のプロテオーム）を、細胞外共生系および細胞内共生系のそれぞれにおいて解析する。本研究は深海底における異種生物間の分子的コミュニケーション手段の研究を通じて、人類に蔓延する病原性微生物の誕生過程の解明、さらには共生（感染）メカニズムを標的とした革新的治療法の開発に益することを目指している。
令和元年度は、前年度に解析した細胞内共生系（具体的には、過去に実施した調査航海において、研究代表者らがインド洋の熱水活動域等から採取したアルビンガイと呼ばれる巻貝。イプシロンプロテオバクテリアと呼ばれる主要共生微生物系統群に近縁な微生物の分離培養・性状決定・全ゲノム解析に成功している）を主要な解析対象として、当該共生系における糖鎖修飾タンパク質の同定・性状解析を実施した。細胞内共生微生物と系統学的に近縁な分離株を対照としながら、主にグライコプロテオーム解析の手法を応用して（a）糖鎖修飾タンパク質の機能・局在性の解明、（b）タンパク質における糖鎖修飾部位の同定を試みた。アミノ酸配列から想定される糖鎖修飾タンパク質よりは少ないものの、複数の糖鎖修飾タンパク質について、機能・局在性や修飾部位といった糖鎖生物学的性状を解明することに成功している。なお、以上に関連する成果の一部は複数の学会や国際誌等で報告した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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