トリミエマ原虫共生系を用いた細胞内共生研究モデルの構築

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: "Matryoshka"-type evolution of eukaryotes
• Project/Area Number: 26117721
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 新里 尚也 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (00381252)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 原生動物 / 細胞内共生 / 嫌気 / 水素 / メタン

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、メタン生成菌と機能未知のバクテリア共生体TC1を細胞内に保持するトリミエマ原虫を細胞内共生研究のモデルとするべく、3者間の共生関係の詳細について分子レベルでの解析を進めている。今年度は、ゲノム解読が不完全であったトリミエマ原虫のTC1共生体について、再度、約24Lの培養系からゲノム調製を行い、超ロングリードが可能なPacBio RSIIシーケンサーによるゲノム解読を試みた。その結果、約1.59Mbの染色体配列と、36Kbのプラスミド配列を完全に解読することができた。解読されたゲノムからは、200近いIS様配列が検出された。これらには1.2Kbを超える相同配列が多数含まれており、他のシーケンス・プラットフォームで解析できなかった主な理由であることが推察された。解析されたゲノムはGC含量が32.8％と低く、また1,694の推定CDSの内、606が偽遺伝子である可能性が示された。これは他の細胞内共生体においても共通して見られるゲノム縮退の過程を示していると考えられた。TC1の遺伝子レパートリーから、アミノ酸や補酵素は多くが合成能を失っており、これらを宿主の代謝産物に依存していることが伺われた。また、脂肪酸合成系の酵素をほぼ完全に持っているにも関わらず、分解系の遺伝子がほとんど失われており、この共生体がトリミエマ原虫内で脂質合成に特化した役割を担っている可能性が示唆された。このことは、トリミエマ原虫のRNA-Seqの解析結果において、脂質合成系の遺伝子がほとんど発現していないこととも符合していた。今後、これらの遺伝子については個別に発現量評価を行なって確認をしていく予定である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] Complete genome sequencing of TC1 symbiont in Trimyema ciliate using PacBio sequencer (2015)
  • Author(s): Naoya Shinzato, Seikoh Saitoh, Hiroaki Aoyama, Naruo Nikoh, Kazuma Nakano, Makiko Shimoji, Misuzu Shinzato, Kazuhito Satou, Kuniko Teruya, Takashi Hirano, Takanori Yamada, Park Sanghwa, Yoichi Kamagata
  • Organizer: 日本微生物生態学会第30回大会
  • Place of Presentation: 土浦亀城プラザ(土浦市）
  • Year and Date: 2015-10-17 – 2015-10-20