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2019 Fiscal Year Research-status Report

Creation of fundamental and universal female and male concepts

Research Project

Project/Area Number 19K22446
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

野崎 久義  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (40250104)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 稔幸  順天堂大学, 医学部, 助教 (00462739)
関本 弘之  日本女子大学, 理学部, 教授 (20281652)
三角 修己  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (90583625)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Keywords雌雄性の起源 / 性決定遺伝子 / 配偶子融合因子 / GCS1/HAP2 / 生物多様性
Outline of Annual Research Achievements

1. 緑藻ボルボックス系列:従来ヘテロタリックで雌雄の性表現しかないとされていたプレオドリナの1種(Nozaki et al. 2006)のフィールドサンプルから1個のクローン株で接合子を形成するホモタリック表現型を明らかにした(Takahashi et. al. 2019, 5th International Volvox Coference)。従って、本種は3個の性表現型を持つ極めて興味深い種であることが明らかになった。
2. マラリア原虫:ネズミマラリア原虫を材料とし、そのメス配偶子で発現していると予想される新規受精因子(GCS1パートナー分子を含む)の探索を試みた。ネズミマラリア原虫で唯一同定されているメス側受精因子P47にRFPを融合させたP47-mRuby2を発現する株を作製し、免疫沈降法でP47の近傍にある受精因子のスクリーニングを行った。その結果、メス特異的に発現するタンパク質候補のリストを得た。
3. 接合藻ヒメミカヅキモ:陸上植物系統のヒメミカヅキモにおける性決定遺伝子CpMinus1について、合成ペプチドを用いて特異抗体を作製した。得られた抗体は、大腸菌で産生させた組換え型タンパク質については特異的な反応を示すものの、ヒメミカヅキモ由来の内在性CpMinus1タンパク質の検出は出来なかった。さらに2カ所の異なる配列部位を用いて調製した抗体についても同様の結果であった。
4. 原始紅藻類シゾンでこれまでに知られていなかった倍数化による核相の変化と細胞壁を持つ形態の細胞が出現した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

4個の異なる系統においてそれぞれ性に関する新知見が明らかになったから。

Strategy for Future Research Activity

1. 緑藻ボルボックス系列:3個の性表現と MID, GCS1の存在と発現を解析し、雌雄性とこれら遺伝子の関連を明らかにする。
2. マラリア原虫:マラリア原虫は、1種類の塩基配列ゲノムからオスメス2種類の性を産出できるため、性決定機構はエピジェネティック制御によるものと予想される。今後はマラリア原虫エピゲノム解析法を研究・習得し、エピジェネティック制御下にある遺伝子から、GCS1パートナー分子をはじめとした性特異的受精因子の探索を計画する。
3. 接合藻ヒメミカヅキモ:タグ配列をつけた組換え型CpMinus1遺伝子をヒメミカヅキモ自身で産生させることで、ChIP-seqを行う。形質転換ヒメミカヅキモの産生と組換え型タンパク質の発現確認を進める。
4. シゾンの核相の変化は有性生殖の可能性を示唆し、今後の詳細な研究が期待される。

Causes of Carryover

2021年3月に現地調査を予定していたが、新型コロナウィルスの感染拡大防止のために実施することを見合わせた。その結果使用しなかった旅費と物品費を次年度使用額とした。

  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Recovery and stable persistence of chloroquine sensitivity in Plasmodium falciparum parasites after its discontinued use in Northern Uganda2020

    • Author(s)
      Balikagala B, Sakurai-Yatsushiro M, Tachibana SI, Ikeda M, Yamauchi M, Katuro OT, Ntege EH, Sekihara M, Fukuda N, Takahashi N, Yatsushiro S, Mori T, et al.
    • Journal Title

      Malaria Journal

      Volume: 19 Pages: 76

    • DOI

      10.1186/s12936-020-03157-0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of 13 Spirogyra species (Zygnemataceae) by traits of sexual reproduction induced under laboratory culture conditions2019

    • Author(s)
      Takano Tomoyuki、Higuchi Sumio、Ikegaya Hisato、Matsuzaki Ryo、Kawachi Masanobu、Takahashi Fumio、Nozaki Hisayoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 7458

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43454-6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Morphological and molecular identification of the dioecious “African species Volvox rousseletii (Chlorophyceae) in the water column of a Japanese lake based on field-collected and cultured materials2019

    • Author(s)
      Kimbara Ryosuke、Isaka Nanako、Matsuzaki Ryo、Kawai-Toyooka Hiroko、Kawachi Masanobu、Nozaki Hisayoshi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Pages: e0221632

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0221632

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Morphology, phylogeny, and taxonomy of two species of colonial volvocine green algae from Lake Victoria, Tanzania2019

    • Author(s)
      Nozaki Hisayoshi、Matsuzaki Ryo、Kashindye Benedicto Boniphace、Ezekiel Charles Nyarongo、Shaban Sophia、Kawachi Masanobu、Aibara Mitsuto、Nikaido Masato
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Pages: e0224269

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0224269

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthetic biotin ligase enables to label surface invasion factors of cultured human malaria parasite, Plasmodium falciparum.2019

    • Author(s)
      Ochiai S, Maeda J, Hirai M, Mita T, Mori T
    • Organizer
      66th ASTMH
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Three sexes in the anisogamous volvocine alga Pleodorina starrii2019

    • Author(s)
      Kohei Takahashi, Shota Yamashita, Kayoko Yamamoto, Hiroko Kawai- Toyooka, Yuki Tsuchikane, Hiroyuki Sekimoto and Hisayoshi Nozaki
    • Organizer
      The fifth International Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Coming back to Qingdao after 25 years of studying the volvocine green algae, a model lineage for evolution of female-male and multicellularity.2019

    • Author(s)
      Nozaki, H.
    • Organizer
      The 20th Meeting of the Algae Branch of Chinese Society for Oceanography and Limnology
    • Invited
  • [Presentation] 単細胞紅藻における有性生殖過程の探索2019

    • Author(s)
      廣岡俊亮,藤原崇之,大沼亮,兼崎友,広瀬侑,渡辺智,吉川博文,三角 修己,宮城島進也
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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