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2019 Fiscal Year Research-status Report

ミトコンドリアにおけるC-to-U型RNAエディティングの進化と分布の解明

Research Project

Project/Area Number 18K14783
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

西村 祐貴  国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 特別研究員 (20783012)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsミトコンドリアゲノム / RNAエディティング / DYWドメイン / PPRタンパク質 / 有中心粒太陽虫類
Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究により有中心粒太陽虫類Polyplacocystis contractilisのミトコンドリアでは、転写産物の700箇所以上でシチジンがウリジンに変化するC-to-U RNAエディティングが起こっていることが明らかになっていた。一方で、同じく有中心粒太陽虫類に属するMarophrys p.のミトコンドリアではこのような現象は確認されてる。近縁な生物のミトコンドリアで転写後修飾が異なる原因を探るために、P.contractilisとMarophrys sp.のトランスクリプトーム(RNA-seq)を比較した。その結果、どちらの種からもC-to-U RNAエディティングにおいて重要な役割を果たすDYW型ペンタトリコペプチドリピートタンパク質(D-PPR)が発見された。しかし興味深いことに、Marophrys sp.のD-PPRでのみC-to-U置換活性に必要だと考えられている部位が変化していた。Marophrys sp.のミトコンドリア転写物でRNAエディティングが見られないのは、おそらくこの変異が原因であると考えられる。
さらに公共データベースで利用可能な他種有中心粒太陽虫類のRNA-seqを調べたところ、正常なD-PPRと変異型D-PPRの両方を有している種は発見されなかった。これは有中心粒太陽虫類の中でC-to-U RNAエディティングを行う種がモザイク上に分布していることを示唆している。これらのことから、有中心粒太陽虫類の共通祖先でD-PPRによるC-to-U RNAエディティング機構が確立したが、その後複数の系統で独立にD-PPRが縮退し、ミトコンドリアの転写後修飾が喪われたと考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

比較トランスクリプトームにより有中心粒太陽虫類におけるC-to-U RNAエディティングの進化について仮説を立てることができたので、本研究課題は順調に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

有中心粒太陽虫類Polyplacocystis contractilisの核ゲノムシーケンスを行い、ミトコンドリアでのRNAエディティングに関わると考えられる遺伝子を網羅的に探索する。
また公共データベースの探索により、有中心粒太陽虫類とは系統的に離れた生物からもDYW型PPRタンパク質が発見されたので、それらの生物のミトコンドリアにおいてRNAエディティングが起きていないか検討する。

  • Research Products

    (4 results)

All 2019

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 有中心粒太陽虫類におけるミトコンドリアゲノムの比較解析2019

    • Author(s)
      西村祐貴, 佐藤渚, 白鳥峻志, 石田健一郎, 橋本哲男, 稲垣祐司, 大熊盛也
    • Organizer
      日本微生物資源学会第26回大会
  • [Presentation] 日本進化学会第21回大会2019

    • Author(s)
      西村祐貴、 佐藤渚、石谷佳之、白鳥峻志、石田健一郎、 橋本哲男、稲垣祐司, 大熊盛也
    • Organizer
      Distribution of plant-type mitochondrial C-to-U RNA editing in diverse eukaryotes
  • [Presentation] Re-exploration of the protein performing plant-type C-to-U RNA editing in diverse2019

    • Author(s)
      Yuki Nishimura, Nagisa Sato, Yoshiyuki Ishitani, Takashi Shiratori, Ken-ichiro Ishida, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki, Moriya Ohkuma
    • Organizer
      The 14th International Colloquim in Endocytobiology and Symbiosis
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヤマトシロアリ腸内に共生する原生生物の多様性と機能の解析2019

    • Author(s)
      西村祐貴、佐藤渚、大熊盛也
    • Organizer
      日本微生物生態学会第33回大会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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