2020 Fiscal Year Research-status Report
発光メカニズム解明による全地球規模での発光生物フロンティア開拓
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18KK0199
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
三谷 恭雄 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (10358103)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蟹江 秀星 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (10828304)
近江谷 克裕 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 招聘研究員 (20223951)
二橋 亮 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (50549889)
光田 展隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80450667)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 発光生物 / ルシフェラーゼ / ルシフェリン / ゴカイ / 分子系統解析 / ウミホタル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、世界に散在する発光生物について発光酵素の取得等を通じて、その多様性を明らかにするとともに、発光機能獲得の意義に迫ろうとしている。当初の予定では、主に米国の研究者と共同で北米産の発光ゴカイについて研究を進めることを想定していたが、COVID-19の影響により、北米での研究実施が困難な状況が続いているため、これまでに共同研究を進めていたカリブ海のウミホタルについて遺伝子情報を共有し、発現コンストラクトを人工合成することでそれらの機能解析を進めた。これらの酵素特性を日本産ウミホタルのものと比較することで、興味深い結果が得られたことから、論文としてとりまとめMolecular Ecology誌に受理された（出版年度はR3年度となったためリストには掲載されていない）。さらにウミホタルルシフェラーゼに関しては、別の海外研究者と新たな観点からの共同研究を実施し、Angewandte Chemie International Edition誌に受理・掲載された。また、関連する研究として、ウミホタルルシフェリンがヒトalpha-1酸性糖タンパク質によって特異性高く発光することを見出し、これまで主にサンドイッチELISA法などで検出されていた当該タンパク質を十分な感度でより簡便に検出できる可能性を見出した。この成果はInternational Journal of Molecular Sciences誌に受理・掲載された。また、その他の発光生物種についてもルシフェラーゼの同定などの研究を進めているところであり、R3年度中には論文投稿まで進めることができると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究の大きな柱の一つであった外国での共同研究先との合同フィールドワークが実施できていないという点において、想定より進捗が遅れている側面はある。しかしながら、フィールドワークでは必ずしも想定している生物試料が十分量確保できないケースも多くあるため、普段からある程度はそうした状況も考慮して研究を計画しているため、対象とする国内種を増やすなど実施手段を工夫しつつ本課題に沿った研究が実施できており、全体の進捗には大きな影響はないものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
COVID-19の先行きは見通せない部分もあるが、状況が改善した場合には、可能な範囲で米国等での共同フィールドワークを実施したいと考えている。また、生物試料については、遺伝子情報や半精製物といった形で共同研究先から共有してもらい研究を進めることも検討する。生きた生物種がなければできない研究については、国内種に絞って研究を実施する。
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| Causes of Carryover |
外国旅費として想定していた部分の執行がなくなり、代わりに国内での試料採取旅費として執行しているものの、想定額を大きく下回った。また、テレワークの影響もあり、実験室での実験を減らして、次世代シーケンサーのデータ解析を主に進めたため物品費も想定を下回っている。翌年度分として請求している額は、より効率的にデータ解析を進めるための人件費として執行を計画している。
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