Fundamental studies on "mitochondrial glycolytic pathway" in cercozoan organisims

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26840124
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 中山 卓郎 筑波大学, 計算科学研究センター, 研究員 (70583508)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ミトコンドリア型解糖系 / 原生生物 / 解糖系

Outline of Annual Research Achievements

解糖系は全ての反応が細胞質内で起きるとされているが、この常識に反してケルコゾア生物においては、その一部の反応がミトコンドリア内で起こることが予想されている。本研究では、ケルコゾア生物群における"Mt型解糖系"の多様性・特性・進化を把握することを目的として研究を行った。まず当該代謝経路の多様性を把握するため、"ミトコンドリア型"解糖系の網羅的探索が未だに行われていないケルコゾア系統のうち、テコフィローサおよびグラノフィローサ生物群に属する未記載ケルコゾア生物UTおよびUGについて新規にRNA-seq解析を行い、トランスクリプトームデータを得た。また、公共データベースにおいて公開されたトランスクリプトームデータも含め、ケルコゾア生物群主要6系統中5系統の生物群について、網羅的な"Mt型解糖系"酵素の探索を行った。その結果、既に発見されている”Mt型解糖系”に相同な経路を持つのはインブリカータおよびテコフィローサ系統のみであることが明らかとなった。さらに、ケルコゾア生物群に近縁である原生生物（有孔虫）のトランスクリプトームデータからも"Mt型解糖系"は発見されなかったことから、当該代謝経路はケルコゾア生物群の一部系統で獲得された可能性が高い。また、分子系統解析の結果一部の"Mt型"解糖系酵素は珪藻を含むストラメノパイル生物群からの遺伝子水平転移によって獲得されたことが示唆された。本研究ではTPI-GAPDH融合タンパク質に関して細胞内局在確認を行なうことを目指し、当該タンパク質の抗体作成も行った。得られた抗体はP. chromatophora全タンパク質を用いたWBにおいて良好な特異性を見せたため、今後の細胞生物学実験において有用な抗体が取得できたと考えられる。