原始真核生物を求めて:新奇真核微生物の形態・発現遺伝子・ミトコンドリアゲノム解析

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22657025
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 稲垣 祐司 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (50387958)
• Keywords: 真核生物系統 / ミトコンドリア / 原始真核生物 / 細胞内微細構造 / EST解析

Research Abstract

ミトコンドリア(mt)は細胞内共生したバクテリアを起源とし、バクテリア型のミトコンドリアDNA(mtDNA)を保持する。mtは祖先真核生物で獲得されたとすると、祖先的真核生物のmtDNAは祖先的な特徴をもつ可能性が高い。ヤコバ類Reclinomonasはゲノムサイズ・遺伝子数が最大である「祖先的」mtDNAを持ち、祖先的真核生物の候補の1つである。ユーグレノゾア、ヘテロロボーサ、ヤコバ類は単系統であり、近年ディスコバ生物群と総称されている。これまでに我々が行った分子系統解析により、新奇真核生物TKB055株はディスコバ生物群の新たなメンバーであることが判明している。本研究の目的は、TKB055株を(1)形態観察、(2)網羅的発現遺伝子(EST)解析と大規模分子系統解析、(3)mtDNAの全ゲノム配列の決定、を通じた原始真核生物細胞に関する新たな知見の獲得である。H22年度には以下の作業を行った。
1.透過型電子顕微鏡による形態観察により、TKB055株がディスコバ生物群特有の形態的特徴を持っているか精査した。また、小サブユニットリボソームRNAをはじめ、複数のタンパク質遺伝子配列をもちいた分子系統解析の結果と合わせ、TKBO55株をTsukubamonas globosaとして正式に記載した(Yabuki,Inagaki,Ishida.2010 Protist 210:523-538)。
2.EST解析を行うため、T.globosa細胞の大量培養を行った。培養細胞から全RNAサンプルを調製し、パイロシークエンス用のcDNAライブラリー作成とシークエンシングの準備を行った。
3.T.globosaのmtDNA解析の準備として、濃度勾配遠心法によるミトコンドリア画分の精製、全DNAサンプルからのmtDNAの精製を試みた。試した2つの方法は出発材料が大量に必要であり、T.globosaの増殖速度・細胞収量を鑑みると現実的ではないことが分かった。そこで、全DNAサンプルからRolling circle amplificationによる環状mtDNAの増幅を試みた。

Research Products

• [Journal Article] Spheroid bodies in rhopalodiacean diatoms were derived from a single endosymbiotic cyanobacterium (2011)
  • Author(s): Nakayama T, Ikegami Y, Nakayama T, Ishida K, Inagaki Y, Inouye I
  • Journal Title: Journal of Plant Research Volume: 124 Pages: 93-97
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mitochondrial genomes from two red-tide forming raphidophycean algae, Heterosigma akashiwo and Chattonella var.marina (2011)
  • Author(s): Masuda I, Kamikawa R, Ueda M, Oyama K, Yoshimatsu S, Inagaki Y, Sako Y
  • Journal Title: Harmful Algae Volume: 10 Pages: 130-137
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cercozoa comprises both EF-1α-containing and EFL-containing members (2011)
  • Author(s): Kamikawa R, Yabuki A, Nakayama T, Ishida K, Hashimoto T, Inagaki Y
  • Journal Title: European Journal of Protistology Volume: 47 Pages: 24-28
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Split introns in the genome of Giarida intestinalis are excised by spliceosome-mediated trans-splicing (2011)
  • Author(s): Kamikawa R, Inagaki Y, Tokoro M, Roger AJ, Hashimoto T
  • Journal Title: Current Biology Volume: 21 Pages: 311-315
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Palpitomonas bilix gen.et sp.nov. : A novel deep-branching heterotroph possibly related to Archaeplastida or Hacrobia (2010)
  • Author(s): Yabuki A, Inagaki Y, Ishida K
  • Journal Title: Protist Volume: 210 Pages: 523-538
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A wide diversity of previously undetected relatives of diplomonads isolated from marine/saline habitats (2010)
  • Author(s): Kolisko M, Silberman JD, Cepicka I, Yubuki N, Takishita K, Yabuki A, Leander BS, Inouye I, Inagaki Y, Roger AJ, Simpson AGB
  • Journal Title: Environmental Microbiology Volume: 12 Pages: 2700-2710
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rooting for the root of elongation factor-like protein phylogeny (2010)
  • Author(s): Kamikawa R, Sakaguchi M, Matsumoto T, Hashimoto T, Inagaki Y
  • Journal Title: Molecular Phylogenetics and Evolution Volume: 56 Pages: 1082-1088
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A phylogenetic mosaic plastid proteome and unusual platid-targeting signals in the green-colored dinoflagellate Lepidodinium cbloropborum (2010)
  • Author(s): Minge MA, Shalchian-Tabrizi K, Torresen OK, Takishita K, Probert I, Inagaki Y, Klaveness D, Jakobsen KS
  • Journal Title: BMC Evolutionary Biology Volume: 10 Pages: 191
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cryptic diversity of free-living parabasalids, Pseudotrichomonas keilini and Lacusteria cypriaca n.gen.et sp., as inferred from SSU rDNA sequences (2010)
  • Author(s): Yubuki N, Ceza V, Cepicka I, Yabuki A, Inagaki Y, Nakayama T, Inouye I, Leander BS
  • Journal Title: Journal of Eukaryotic Microbiology Volume: 57 Pages: 554-561
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comprehensive SSU rRNA phylogeny of Eukaryota (2010)
  • Author(s): Ishida K, Inagaki Y, Sakaguchi M, Oiwa A, Kai A, Suzuki M, Nakayama T, Chikuni T, Yabuki A, Yamaguchi H, Yubuki N, Yoshida M, Nakayama T, Inouye I, Hashimoto T
  • Journal Title: Journal of Endocytobiosis and Cell Research Volume: 20 Pages: 81-88
  • Peer Reviewed
• [Presentation] オミクス情報に基づく藻類・プロティスト複合系の多様性解明へのアプローチ (2011)
  • Author(s): 横山亜紀子、守屋繁春、菊池淳、兪一〓、Craig Evarroad、Diogo Ogawa、皿井千裕、稲垣祐司、中山剛、石田健一郎、橋本哲男、渡辺信、井上勲
  • Organizer: 第35回日本藻類学会
  • Place of Presentation: 富山県・富山・富山大
  • Year and Date: 2011-03-27
• [Presentation] 所属不明の原生生物Palpitomonas bilixの系統的位置の解明 (2011)
  • Author(s): 矢吹彬憲、神川龍馬、Martin Kolisko、田辺晶史、Roger AJ、橋本哲男、石田健一郎、稲垣祐司
  • Organizer: 第35回日本藻類学会
  • Place of Presentation: 富山県・富山・富山大
  • Year and Date: 2011-03-27
• [Presentation] 無色系統群の研究から炙り出される真核藻類の進化-ゲノミクスの視点を含めて (2011)
  • Author(s): 稲垣祐司、矢吹彬憲、神川龍馬、西村祐貴、石田健一郎、橋本哲男
  • Organizer: NBRP「藻類」シンポジウム『未来を支える藻類,その多様性-ゲノミクス・ポストゲノミクスの視点から』
  • Place of Presentation: 東京都・新宿・住友ビル47階スカイルーム(招待講演)
  • Year and Date: 2011-01-29
• [Presentation] Molecular evidence for the residual nuclear genome of the green algal endosymbiont in the dinoflagellate Lepidodinium chlorophorum (2010)
  • Author(s): Matsumoto T, Kamikawa R, Hashimoto T, Inagaki Y
  • Organizer: 第26回国際生物学賞記念シンポジウム
  • Place of Presentation: 茨城県・つくば・つくば国際会議場
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] Residual nuclear genome of the green algal endosymbiont in the dinoflagellate Lepidodinium chorophorum (2010)
  • Author(s): 稲垣祐司
  • Organizer: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会年会合同大会)
  • Place of Presentation: 兵庫県・神戸・神戸ポートアイランド(招待講演)
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] Giardia intestinalisゲノム中の「分割」イントロン群 (2010)
  • Author(s): 神川龍馬、稲垣祐司、所正治、Roger AJ、橋本哲男
  • Organizer: 第9回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム
  • Place of Presentation: 長崎県・長崎・長崎大
  • Year and Date: 2010-10-07
• [Presentation] Molecular evidence for the residual nuclear genome of the green algal endosymbiont in the dinoflagellate Lepidodinium chlorophorum (2010)
  • Author(s): Matsumoto T, Kamikawa R, Inagaki Y
  • Organizer: ISE 2010 (XI^<th> International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis)
  • Place of Presentation: ノルウェー・トロムソ・トロムソ大学
  • Year and Date: 2010-08-29
• [Presentation] Evolutionary characteristics of the green-colored plastid in the dinoflagellate Lepidodinium chlorophorum (2010)
  • Author(s): Inagaki Y、Matsumoto T, Kawchi M, Hashimoto T
  • Organizer: ISE 2010 (XI^<th> International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis)
  • Place of Presentation: ノルウェー・トロムソ・トロムソ大学
  • Year and Date: 2010-08-29
• [Presentation] Multigene phylogenies of diverse Carpediemonas-like organisms identify the closest relatives of 'amitochondriate' diplomonads and retortamonads (2010)
  • Author(s): Takishita K, Kolisko M, Komatsuzaki H, Yabuki A, Cepicka I, Smejkalova P, Silberman JD, Inagaki Y, Hashimoto T, Roger AJ, Simpson AGB
  • Organizer: ISEP XVIII
  • Place of Presentation: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] Tsukubamonas globosa gen.et sp.nov. ; a novel excavate flagellate possibly hold a key for the early evolution in "Discoba" (2010)
  • Author(s): Yabuki A, Nakayama T, Yubuki N, Hashimoto T, Ishida K, Inagaki Y
  • Organizer: ISEP XVIII
  • Place of Presentation: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] Green-colored plastids in the dinoflagellate genus Lepidodinium are of core chlorophyte origin (2010)
  • Author(s): Matsumoto T, Shinozaki F, Chikuni T, Yabuki A, Takishita K, Kawachi M, Nakayama T, Inouye I, Hashimoto T, Inagaki Y
  • Organizer: ISEP XVIII
  • Place of Presentation: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] A simulation study for assessing phylogenetic inference attracted by inclusion of sequences with compositional bias and extraordinary substitution rate (2010)
  • Author(s): Ishikawa S, Inagaki Y, Tanabe AS, Kamikawa R, Hashimoto T
  • Organizer: ISEP XVIII
  • Place of Presentation: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] Transcriptional difference between two nucleus-encoded plastid-targeted GAPDH genes in the dinoflagellate Lepidodinium chlorophorum (2010)
  • Author(s): Yazaki Y, Kamikawa R, Matsumoto T, Inagaki Y, Hashimoto T
  • Organizer: ISEP XVIII
  • Place of Presentation: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] Mitochondrial genome of the katablepharid Leucocryptos marina (2010)
  • Author(s): Nishimura Y, Kamikawa R, Matsumoto T, Inagaki Y, Hashimoto T
  • Organizer: ISEP XVIII
  • Place of Presentation: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] Spliceosome-mediated trans-splicing produces the complete mRNA for heat shock protein 90 in Giardia intetinalis (2010)
  • Author(s): Kamikawa R, Inagaki Y, Tokoro M, Roger AJ, Hashimoto T
  • Organizer: ISEP XVIII
  • Place of Presentation: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • Year and Date: 2010-07-02