2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24370093
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
渡辺 公綱 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 名誉教授 (00134502)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 勉 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20292782)
横堀 伸一 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (40291702)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / 遺伝暗号 / ｔRNA / 修飾塩基 / 分子進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は全ての動物門に対応する代表的な動物種について、ミトコンドリアの非普遍暗号を含む代表的なコドンとそれを解読するｔRNAのアンチコドンを網羅的に解析し、コドンーアンチコドン対応表を作成することにより、動物ミトコンドリアにおける遺伝暗号の解読メカニズムを解明し、遺伝暗号システムの成立基盤を探求することを目的とする。
これまでに尾索動物（マボヤ）、軟体動物（ヤリイカ）、棘皮動物（キタムラサキウニ）の暗号変化に関係するミトコンドリアｔRNAの修飾塩基を含む塩基配列の解析を終了した。得られたｔRNAの構造解析の結果とコドンとの対応関係を検討し、以下の法則性があることが判明した。（１）Family box(４塩基が同一のコドン)の場合、それらは１種類のU３４－ｔRNA（アンチコドン１字目（３４位）にUを持つｔRNA）で読まれるのに対し、（２）２：２に読み分ける場合（コドン・ボックス上段の２つのNNUとNNCコドンと下段の２つのNNAtoNNGコドンがそれぞれ別々の１種類のｔRNAで読まれる場合）、UUUとNNCコドンはG34-tRNAで読まれ、NNAとNNGコドンはU34-ｔRNAで読まれる（G34やU34が修飾されると読み分けがさらに厳密になる）、例外的にAUAとAUGコドンはｆ５C34-tRNAで読まれる。（３）３：１に読み分ける場合、上３つのNNU,NNC,NNAコドンはG34-tRNAで読まれ、残りのNNGコドンはC34-tRNAで読まれる。以上の結果から、生命の起源で原始遺伝暗号から普遍暗号へと進化する中間の初期遺伝暗号を推定することが原理的に可能になった。
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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
動物の全動物門１２門のうち、これまで６門（脊椎、尾索、棘皮、軟体、節足、線形）について解析が終了し、暗号変化とｔRNAアンチコドンの関係を追跡し、アンチコドン１字目（３４位）とコドン解読の因果関係を解明することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
動物の全動物門１２門のうち、未解析の残る６門のうち３門（扁形、環形、刺胞）については試料の取得が可能と思われる状況にある。これらの解析を今年度、来年度で終させ、残る３門（頭索、有櫛、海綿）についても順次検討していくつもりである。ｔRNA取得方法の効率化、LC/MS解析のスピードアップについても改善する方向で対処する。
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| Causes of Carryover |
キタムラサキウニのミトコンドリアｔRNAの解析において、７－メチルグアノシンとプソイドウリジンの検出に手間取り、ｔRNAの精製からやり直していたため、その後の実験計画にかなりの遅滞が生じ、予定通りの支出ができなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
アルテミア、イトミミズのミトコンドリアｔRNAの解析をできるだけ集中して迅速に行い、それまでの遅滞を解消したい。この過程で実験に必要な経費の支出を行う予定である。
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