2019 Fiscal Year Annual Research Report
光合成補助色素フコキサンチンの未知なる生合成系の解明とその誕生の謎を紐解く
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19H03274
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
神川 龍馬 京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (40627634)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 二朗 久留米大学, 医学部, 講師 (10373094)
高市 眞一 東京農業大学, 生命科学部, 教授 (40150734)
谷藤 吾朗 独立行政法人国立科学博物館, 動物研究部, 研究主幹 (70438480)
中山 卓郎 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (70583508)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | フコキサンチン / 葉緑体 / 珪藻類 / トランスクリプトーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フコキサンチン「非合成」珪藻類は有していないが、フコキサンチン「合成」珪藻類には保存されている遺伝子の検出を比較ゲノミクスで行うため、新たな従属栄養性珪藻類PL1-4株のゲノム解読を進めた。具体的にはRNAシーケンスデータを蓄積し、遺伝子領域の推定を精度良く行うための情報を充実させた。現在、PL1-4株の遺伝子モデルの構築を進めている。遺伝子モデルが完成し次第、フコキサンチン「非合成」珪藻類複数種のゲノムと既に公表されているフコキサンチンを合成する珪藻類5種のゲノムとの比較解析を行うことで、フコキサンチン合成種特異的遺伝子を検出することを試みる。
また、フコキサンチン合成珪藻類においてフコキサンチン合成に関わる遺伝子の発現は、細胞内のフコキサンチン量の増減に相関していると考えられる。そこで、光合成性であるモデル珪藻類Phaeodactylum tricornutumを異なる光条件下で培養し、カロテノイド組成および相対量を分析した。その結果、フコキサンチン相対量が低下する条件を見出した。異なる光量で培養したサンプルのRNAシーケンスデータを用いて、比較トランスクリプトーム解析を行った。フコキサンチン相対量が低下する条件で有意に発現量が低下する遺伝子を探索した。その遺伝子群の中で、フコキサンチン「非合成」珪藻類ゲノム中に存在しないが、フコキサンチン「合成」珪藻類ゲノム中に存在する遺伝子を探索し、さらに葉緑体に局在する可能性があるかどうかでフィルタリングしたところ、8遺伝子が検出できた。現在、遺伝子導入の系を用いて機能同定のための実験準備を進めている。また、他の藻類細胞のカロテノイド分析を行った。
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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
予定通り、比較トランスクリプトーム解析および機能解析の初期段階まで進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通り進捗しているため、当初の計画通り研究を遂行する。
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[Journal Article] Dinoflagellates with relic endosymbiont nuclei as novel models for elucidating organellogenesis2020
Author(s)
Sarai C, Tanifuji G, Nakayama T, Ryoma Kamikawa, Takahashi K, Yazaki E, Matsuo E, Miyashita H, Ishida K, Iwataki M, Inagaki Y
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Journal Title
Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 117
Pages: 5364-5375
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Intracellular evolution through loss of photosynthesis and adaptation to a heterotrophic lifestyle revealed by the genome analysis of a non-photosynthetic diatom.2019
Author(s)
Ryoma Kamikawa, Takuro Nakayama, Daniel Moog, Takayuki Fujiwara, Ryo Onuma, Shin-ya Miyagishima, Keitaro Kume, Ugo Cenci, Bernard Henrissat, Kaori Oyama, Misako Kato, Hideaki Miyashita, Goro Tanifuji, Yasuhiro Tanizawa, Takako Mochizuki, Mika Sakamoto, Yasukazu Nakamura.
Organizer
ICES
Int'l Joint Research
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