2012 Fiscal Year Research-status Report
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24570250
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
安増 茂樹 上智大学, 理工学部, 教授 (00222357)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 卵膜 / 分子共進化 / ZP遺伝子 / 孵化酵素遺伝子 / 分子進化 |
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| Research Abstract |
孵化酵素と卵膜構成タンパク質（卵膜タンパク質）は、卵膜の分解を維持しつつ共進化している。申請者は、魚類孵化酵素の卵膜分解機構の進化について研究してきた。その過程で、卵膜タンパク質遺伝子の進化過程での変化が効率の良い分解系の獲得に深く関与している結果を得た。本研究は、硬骨魚類の孵化酵素と卵膜遺伝子の共進化過程を、卵膜遺伝子の進化に焦点を当てて行うものである。いままでに複数種の魚から卵膜遺伝子がクローン化されているが、それら魚種は、系統的に偏っている。そこで、いまだクローン化されていないニシン目、骨鰾類の魚種を用いて卵膜タンパク質遺伝子を単離し、硬骨魚類全体を網羅した分子系統樹を作成する。その過程で、遺伝子の発現部位に注目して、発現領域の転換が進化過程のどの時点で起きたかを推察する。また、遺伝子重複過程で生じたと考えられる卵膜タンパク質様遺伝子の機能解析を行う。今年度の研究結果から、ニシン目の魚は、肝臓で発現する卵膜タンパク質遺伝子と肝臓で発現するそれの両方を持っていることが明らかとなった。骨鰾類の魚は、卵細胞で発現する遺伝子のみを持つことから、肝臓で発現する卵膜タンパク質遺伝子を失ったことが示唆される。孵化酵素遺伝子においては、ニシン目の魚は、2つの遺伝子を所有しているが、骨鰾類の魚は、１種類の遺伝子である。以上のように孵化酵素の遺伝子と卵膜タンパク質遺伝子は、よく似た進化過程を示している。これは、両遺伝子が、分子共進化した結果であることを示唆している。
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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
ニシン、カタクチイワシ、ミルクフィシュより卵膜構成タンパク質遺伝子のクローン化と発現解析の論文が受理された。
卵膜タンパク質の局在解析を行うに当たり、ニシンを用いて卵細胞、肝臓で発現する卵膜構成タンパク質（ZPBとZPCそれぞれ2種ずつ）のペプチド抗体を作成した。ウエスタンブロッティングを行ったところ、それぞれは、特異的であることが示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
卵膜タンパク質遺伝子は、メダカ、ニジマスなど多くの正真骨魚類で単離され、それら遺伝子は、肝臓で発現することが知られている。一方、カライワシ類、ニシン・骨鰾類の卵膜タンパク質遺伝子は、卵細胞で発現することが知られている。このことから、正真骨魚類に至る過程で卵膜タンパク質遺伝子は、発現場所をスイッチしたと考えられてきた。しかしながら、ニシン・骨鰾類での遺伝子の単離は、コイ科に属するキンギョ、コイ、ゼブラフィシュのみで、限られた種のみである。今回、ニシン目または、骨鰾類の複数の魚より卵膜遺伝子をクローン化した。その結果、ニシン目のカタクチイワシとニシンは、卵細胞で発現する遺伝子と肝臓で発現する遺伝子の両方を持っていることが分かった（Sano et al. 2013）。今後、それら遺伝子が、「卵膜の構成成分になっているか？」などタンパク質レベルの仕事に移行する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
メダカをもちいて卵巣で発現する卵膜構成タンパク質の抗体の作成（抗体作成費240,000円）を行う。抗原とするリコンビナントタンパク質の作成にかかるプライマーなどの分子生物学用品（600,000円）。卵膜タンパク質の生化学的解析に用いる試薬や分離カラムなど（4000,000）。塩基配列と、アミノ酸配列決定に用いる試薬、または、機器の消耗品部品の購入（300,000円）。実験材料として用いる魚の購入費など（140,000円）。
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[Book] Oxford: Academic Press2013
Author(s)
Shigeki Yasumasu and Mari Kawaguchi
Total Pages
5
Publisher
Choriolysin H. In Neil D. Rawlings and Guy S. Salvesen, editors: Handbook of Proteolytic Enzymes
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[Book] Oxford: Academic Press2013
Author(s)
Shigeki Yasumasu and Mari Kawaguchi
Total Pages
4
Publisher
Choriolysin L. In Neil D. Rawlings and Guy S. Salvesen, editors: Handbook of Proteolytic Enzymes
