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2012 Fiscal Year Annual Research Report

接合突起の比較プロテオミクスによる同型配偶子の接着と融合の分子メカニズムの解明

Publicly Offered Research

Project AreaElucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants
Project/Area Number 24112707
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

野崎 久義  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40250104)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords有性生殖 / 同型配偶子 / 分子メカニズム / 接合突起
Research Abstract

配偶子形態に大差がない原始的な有性生殖の同型配偶における配偶子の膜融合に着目することで、真核生物におけるアロ認証の基本的分子メカニズムが解明できると考え本研究は開始した。この為に雌雄性の進化と多細胞化のモデル生物群である群体性ボルボックス目(Hiraide et al. 2013, Mol. Biol. Evol.)の同型配偶ゴニウム(Gonium pectorale)に着目した。ゴニウムではプラスとマイナスの両交配型の配偶子が接合突起をもつので(Nozaki 1984, Jpn. J. Phycol)、単離した接合突起を材料としたタンパク質の比較解析が可能である。これまでの我々の研究から、ゴニウム配偶子の「接着」と「融合」に関する遺伝子FUS1 (Hamaji et al. 投稿準備中)と GCS1(HAP2) (Kawai-Toyooka et al. 2014, Eukaryotic Cell)のホモログが明らかになり、それぞれの発現特性が調査された。従って、現在まで不明であるこれらのタンパクのカウンターパート遺伝子が比較プロテオミクスから探索できる可能性をもつ。この為にゴニウムのプラスとマイナスの両交配型の接合突起をもつ配偶子を単独で得る方法論を確立した(Mogi et al. J. Phycol. 2012)。また、ゴニウムの全ゲノム配列情報が必要であったので国立遺伝学研究所の藤山研究室との共同研究でオルガネラネラゲノム完全配列(Hamaji et al. 2013, PLoS ONE)と核ゲノムドラフト配列(未発表)が構築された。接合突起の単離に関しては現在条件検討を実施している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ゴニウムのプラスとマイナスの両交配型の接合突起をもつ配偶子を単独で得る方法論を確立し(Mogi et al. J. Phycol. 2012)、別々の性の接合突起を単離することとができるようになった。また、TOFMS解析で原因タンパクを同定するためのゲノムデータも整備した。

Strategy for Future Research Activity

両交配型の配偶子が接合突起をもつゴニウムを用いて接合突起の単離をプラスとマイナスの両交配型で実施し、単離した接合突起を用いてタンパク質プロファイルの比較をプラスとマイナスの交配型で実施する。次に、プラスとマイナスで異なるプロファイルのタンパク質をTOFMS解析で同定する。その結果、これまでにクラミドモナスで不明であった配偶子の膜接着因子GCS1と膜融合FUS1のカウンターパートを明らかにする。

  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Mitochondrial and plastid genomes of the colonial green alga Gonium pectorale give insights into the origins of organelle DNA architecture within the Volvocales.2013

    • Author(s)
      Hamaji1, H., Smith, D. R., Noguchi, H., Toyoda, A., Suzuki, M., Kawai-Toyooka, H., Fujiyama, A., Nishii, I., Marriage, T., Olson, B. J. S. C. and Nozaki, H.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 8 Pages: e57177

    • DOI

      DOI: 10.1371/journal.pone.0057177

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evidence for tubular mating structures induced in each mating type of heterothallic Gonium pectorale (Volvocales, Chlorophyta).2012

    • Author(s)
      Mogi, Y., Hamaji, T., Suzuki, M., Ferris, P., Mori, T., Kabeya, Y., Miyagishima, S. and Nozaki, H.
    • Journal Title

      J. Phycol.

      Volume: 48 Pages: 759-767

    • DOI

      DOI: 10.1111/j.1529-8817.2012.01149.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Description of two new monoecious species of Volvox sect. Volvox (Volvocaceae, Chlorophyceae), based on comparative morphology and molecular phylogeny of cultured material.2012

    • Author(s)
      Isaka, N., Kawai-Toyooka, H., Matsuzaki, R., Nakada, T. and Nozaki, H.
    • Journal Title

      J. Phycol.

      Volume: 48 Pages: 759-767

    • DOI

      DOI: 10.1111/j.1529-8817.2012.01142.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular identification of rickettsial endosymbionts in the non-phagotrophic volvocalean green algae.2012

    • Author(s)
      Kawafune, K., Hongoh, Y., Hamaji, T. and Nozaki, H.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 7 Pages: e50827

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pone.0031749

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A case study for effects of operational taxonomic units from intracellular endoparasites and ciliates on the eukaryotic phylogeny: phylogenetic position of the haptophyta in analyses of multiple slowly evolving genes.2012

    • Author(s)
      Nozaki, H., Yang, Y., Maruyama, S. and Suzaki, T.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 7 Pages: e50827

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pone.0050827

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 群体性ボルボックス目Gonium pectorale のオルガネラゲノム2013

    • Author(s)
      浜地貴志、Smith DR、野口英樹、豊田敦、鈴木雅大、豊岡博子、藤山秋佐夫、西井一郎、Marriage T、Olson BJSC、野崎久義
    • Organizer
      日本藻類学会第37回大会
    • Place of Presentation
      山梨大学甲府西キャンパス、甲府市
    • Year and Date
      20130328-20130329
  • [Presentation] 雌雄性の起源を探る進化生物学 - 愛するだけならメスとオスはいらない -2012

    • Author(s)
      野崎久義
    • Organizer
      名古屋大学生命理学特別講義セミナー
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、名古屋市
    • Year and Date
      20121127-20121127
    • Invited
  • [Presentation] Origin of female/male gender as deduced by the mating type loci of the colonial volvocalean greens2012

    • Author(s)
      Nozaki, H.
    • Organizer
      International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
    • Place of Presentation
      Hotel Nagoya Garden Palace, Nagoya
    • Year and Date
      20121112-20121116
    • Invited
  • [Presentation] 群体性ボルボックス目ゴニウムにおける配偶子融合因子GCS1オルソログの解析2012

    • Author(s)
      豊岡博子、森 稔幸、浜地貴志、鈴木雅大、Bradley J. S. C. Olson、豊田 敦、藤山秋佐夫 、野崎久義
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路市
    • Year and Date
      20120915-20120917
  • [Presentation] 群体性ボルボックス目における多細胞化初期段階の形態進化2012

    • Author(s)
      新垣陽子、豊岡博子、浜村有希、東山哲也、野崎久義
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス、姫路市
    • Year and Date
      20120915-20120917
  • [Remarks] はじめて分子同定された植物細胞内感染性リケッチア

    • URL

      http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2012/09.html

  • [Remarks] ボルボックスの2新種、DNA配列データに基づき世界で初めて発見

    • URL

      http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2012/22.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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