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 Area | Elucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants |
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| Project/Area Number |
24112707
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野崎 久義 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40250104)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 有性生殖 / 同型配偶子 / 分子メカニズム / 接合突起 |
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| 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。
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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
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。
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| 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。
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[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.
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Journal Title
PLOS ONE
Volume: 8
Pages: e57177
DOI
Peer Reviewed
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[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.
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Journal Title
J. Phycol.
Volume: 48
Pages: 759-767
DOI
Peer Reviewed
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[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.
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Journal Title
J. Phycol.
Volume: 48
Pages: 759-767
DOI
Peer Reviewed
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