2023 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, 研究グループ付 (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, 上級主任研究員 (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, 副研究部門長 (80450667)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2025-03-31
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| Keywords | 生物発光 / ルシフェラーぜ / 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遺伝子の取得等を通じて、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。2022年度までは、COVID-19の影響により、当初予定していた北米他の研究者らとの共同試料採取や実験実施が困難な状況が続いていた。2023年度には、ようやく海外渡航も可能な状況に戻りつつあったが、先方の研究者との調整がつかず、また、渡航費が想定以上に高騰していたこともあり、手元試料での解析を優先させた。そのため、引き続き、これまでに解析を進めてきた発光ゴカイの国内種やウミホタルルシフェラーゼの応用利用に向けた研究などを進めた。これまで難航していた国内種発光ゴカイ由来ルシフェラーゼについては、組換え発現系の構築に見通しがついたため、構造解析に向けた大量生産を進めている。また、ウミホタルの発光酵素について、国内種およびカリブ海地域の種を比較検討し、基質認識部位や活性部位の予測を行った。特に基質（ウミホタルルシフェリン）はイソロイシン由来と考えられる側鎖を持っているが、ルシフェラーゼによるS体とR体の認識が行われているかは不明であった。その理由は、これまではウミホタルルシフェリンのキラル分離を達成する手段がなかったことであった。本研究を通じて、キラル分離が可能となったため、それぞれに対する活性測定が可能となり、ルシフェラーゼによる基質認識の一端が明らかとなった。得られた結果をもとに、今後、カリブ海の種との比較など解析を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本課題の中心的な位置付けとなる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と考えられる。一方で、国内種を中心に解析を継続しており、結晶構造解析の準備も含め、想定以上の結果も得られつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
ようやく本格的に海外渡航も可能な状況が整ってきたところであり、次年度に一部予算を繰り越したが、渡航費を捻出できるほどの額ではないため、次年度いっぱいで本課題のデータを精査し、論文執筆に進める。また、本課題で実施できなかった海外渡航も含め、別途、科研費等の申請を行い、研究推進の準備を進める。
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| Causes of Carryover |
試料採取への参加人数が当初予定より少なかったことや消耗品が想定より安価で入手できたことかどから次年度使用額が生じた。残額がわずかではあるが、次年度は主に消耗品などに充て、研究取りまとめに向けて執行を進める。
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