麻痺性貝毒原因藻シストのミトコンドリア遺伝子の動態解明による発芽予測法の開発

• Project/Area Number: 06J03336
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General fisheries
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 神川 龍馬 Kyoto University, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 有毒渦鞭毛藻 / Alexandrium / ミトコンドリア / cob / cox1 / 渦鞭毛藻 / 麻痺性貝毒 / シスト / ゲノム / 翻訳伸長因子

Research Abstract

本年度の計画は以下の通りである。1.昨年度までの研究で本有毒渦鞭毛藻のミトコンドリア遺伝子には明確な翻訳開始コドンや終結コドンが見つからないことを報告したが、実際にはどのコドンが開始および終結に関わっているのかを精査し、明確な開始・終結コドンがない状態が機能的なのかそれとも偽遺伝子なのかを判定する。2.さらにはA.catenella培養細胞を用いて作成したシストからの効果的なRNA抽出法を確立し、発見したエネルギー生産における鍵遺伝子をRT Real-Time PCRにより定量的に検出する手法を開発する。3.生存しているシスト数と鍵遺伝子の発現量の相関関係および発芽ポテンシャルと鍵遺伝子の発現量の相関関係を調べることで、生存シストや高い発芽ポテンシャルを有するシストの定量法を開発する。
結果の概要1.本研究員は、ミトコンドリアタンパク質(COB)に特異的な抗体を作成した。本抗体を用いてアフィニティーカラムを作成し、A.catenella培養栄養細胞からの粗抽出液からCOBを精製することを試みたが精製に至らなかった。2.および3.一部のシストから抽出したRNAからはcox1 mRNAおよびcob mRNA逆転写PCRによって増幅が見られず、以下2つの原因が考えられた。A.今回用いたRNA抽出法が効果的なものと効果的でないものが存在する。B.シストがcobおよびcox1遺伝子をmRNAレベルで発現させ始めるのに、シスト間でタイムラグがある。今後、RNA抽出法の再検討と詳細な発現解析が望まれる。上述した原因のため、RT Real-Time PCRは行えなかった。

Research Products

• [Journal Article] Analysis of the mitochondrial genome, transcripts, and electron transport activity in the dinoflagellate Alexandrium catenella (Gonyaulacales, Dinophyceae) (2009)
  • Author(s): Kamikawa R, Nishimura H, Sako Y.
  • Journal Title: Phycological Research 57 Pages: 1-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mitochondrial group II introns in the raphidophycean flagellate Chattonella spp. suggest a diatom-to-Chattonella lateral group II intron transfer (2009)
  • Author(s): Kamikawa R, Masuda I, Demura M, Oyama K, Yoshimatsu S, Kawachi M, Sako Y.
  • Journal Title: Protist
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a novel molecular marker on the mitochondrial genome of the toxic dinoflagellate Alexandrium spp., and its application in single cell PCR (2008)
  • Author(s): Kamikawa R, Hosoi-Tanabe S, Yoshimatsu S, Oyama K, Masuda I, Sako Y.
  • Journal Title: Journal of Applied Phycology 20 Pages: 153-163
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct phylogenetic evidence for lateral transfer of elongation factor-like gene (2008)
  • Author(s): Kamikawa R, Inagaki Y, Sako Y.
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 105 Pages: 6565-6569
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アピコンプレクサ類のアピコプラストと渦鞭毛藻類の色素体のミッシングリング-色を纏った寄生虫の親戚- (2008)
  • Author(s): 神川龍馬
  • Journal Title: 藻類 56 Pages: 119-121
  • NAID: 10025707585
• [Journal Article] シアノファージの多様な感染戦略 (2008)
  • Author(s): 神川龍馬
  • Journal Title: 藻類 56 Pages: 209-211
  • NAID: 10025707810
• [Journal Article] 西日本に分布するGambierdiscus属近縁種の遺伝的多様性 (2008)
  • Author(s): 神川龍馬, 左子芳彦
  • Journal Title: 日本水産学会誌 74 Pages: 911-912
  • NAID: 110006936737
• [Journal Article] 有毒・有害微細藻類の分子モニタリング法の開発 (2008)
  • Author(s): 神川龍馬, 左子芳彦
  • Journal Title: 日本プランクトン学会報 56 Pages: 43-46
• [Journal Article] Development of a novel molecular marker on the mitohcondrial genome of a toxic dinoflagellate Alexandrium spp.,and its application in single-cell PCR. (2008)
  • Author(s): Kamikawa R, Hosoi-Tanabe S, Yoshimatsu S, Oyama K, Masuda I, Sako Y.
  • Journal Title: Journal of Applied Phycology 20(2) Pages: 153-159
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct phylogenetic evidence for lateral transfer of elongation factor-like gene. (2008)
  • Author(s): Kamikawa R, Inagaki Y, Sako Y.
  • Journal Title: Proceeding of the National Academy of the Sciences of the United States of America (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic variation in mitohcondrial genes and intergenic spacer region in harmful algae Chattonella species (2007)
  • Author(s): Kamikawa R, Masuda I, Oyama K, Yoshimatsu S, Sako Y.
  • Journal Title: Fisheries Science 73(4) Pages: 871-880
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 有害有毒微細藻のゲノム情報の応用 (2007)
  • Author(s): 神川 龍馬、左子 芳彦
  • Journal Title: 海洋と生物 29(5) Pages: 418-422
• [Journal Article] Fragmentation of mitochondrial large subunit rRNA in the dinoflagellate Alexandrium catenella and the evolution of the rRNA structure in alveolate mitochondria. (2007)
  • Author(s): Kamikawa R, Inagaki Y, Sako Y
  • Journal Title: Protist 158・2 Pages: 239-245
• [Journal Article] Application of real-time PCR assay for detection and quantification of Alexandrium tamarense and Alexandrium catenella cysts from marine sediments. (2007)
  • Author(s): Kamikawa R, Nagai S, Hosoi-Tanabe S, Iatakura S, Yamaguchi M, Uchida Y, Baba T, Sako Y
  • Journal Title: Harmful Algae 6・3 Pages: 413-420
• [Journal Article] リアルタイム定量PCR法を用いた有害・有毒微細藻の現場モニタリング (2007)
  • Author(s): 神川龍馬, 左子芳彦
  • Journal Title: 日本水産学会誌 73・2 Pages: 299-301
  • NAID: 110006271476
• [Journal Article] Application of a real-time PCR assay to a comprehensive method for monitoring harmful algae. (2006)
  • Author(s): Kamikawa R, Asai J, Miyahara T, Murata K, Oyama K, Yoshimatsu S, Yoshida T, Sako Y
  • Journal Title: Microbes ＆ Environments 21・3 Pages: 163-173
• [Journal Article] 有害・有毒微細藻の分子モニタリング法の開発 (2006)
  • Author(s): 神川龍馬, 田辺(細井)祥子, 左子芳彦
  • Journal Title: Brain Techno NEWS 117 Pages: 28-31
  • NAID: 10026448289
• [Presentation] Elongation factor evolution in diatoms (Invited talk) (2008)
  • Author(s): Ryoma Kamikawa, Takuya Matsumoto, Yoshihiko Sako
  • Organizer: International Symposium on Protistology : Evolution and Diversity
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2008-11-09
• [Presentation] Seasonal distribution of resting cysts of the toxic dinoflagellate Alexandrium tamarense monitored by real-time PCR assay in sediments of Osaka Bay, the eastern Seto Inland Sea, Japan (2008)
  • Author(s): Tomotaka Shiraishi, Ken-Ichiro Ishii, Takahito Sugiyama, Masafumi Satsuike, Keigo Yamamoto, Masaki Nakajima, Ryoma Kamikawa, Yoshihiko Sako, Satoshi Nagai, Ichiro Imai
  • Organizer: 3th International Conference on Harmful Algae
  • Place of Presentation: Hongkong
  • Year and Date: 2008-11-04
• [Presentation] Population dynamics of the shellfish-killing dinoflagellate Heterocapsa circularisquama monitored by an indirect fluorescent antibody technique and a real-time PCR assay in Uranouchi Inlet, Kochi Prefecture, Japan (2008)
  • Author(s): Tomotaka Shiraishi, Shingo Hiroishi, Ryoma Kamikawa, Yoshihiko Sako, Seiya Taino, Tetsu Ishikawa, Yoshihiro Hayashi, Ichiro Imai
  • Organizer: 5th World Fisheries Congress
  • Place of Presentation: パシブィコ横浜
  • Year and Date: 2008-10-24
• [Presentation] The first direct phylogenetic evidence for lateral transfer of elongation factor-like gene. (2008)
  • Author(s): Kamikawa R, Sako Y.
  • Organizer: International Symposium on Protistology
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2008-03-25
• [Presentation] 赤潮藻Chattonella属のミト:コンドリアゲノムにおけるイントロンの分布 (2007)
  • Author(s): 増田 功、神川 龍馬、大山 憲一、吉松 定昭、左子 芳彦
  • Organizer: 平成19年度日本水産学会秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-26
• [Presentation] PCNA遺伝子を指標とした有害渦鞭毛藻Heterocapsa circUlarisduamaの増殖診断技術の開発に向けた基礎研究 (2007)
  • Author(s): 石井 翔太郎、吉田 天士、神川 龍馬、左子 芳彦、広石 伸互
  • Organizer: 平成19年度目本水産学会秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-26
• [Presentation] 三重県英虞湾における有害赤潮渦鞭毛藻Heterocapsa circularisquamaのreal-time PCRを用いたモニタリング (2007)
  • Author(s): 白石 智孝、神川 龍馬、左子 芳彦、永井 清仁、郷譲 治、山本 貴志、今井 一
  • Organizer: 2007年度日本ベントス学会日本プランクトン学会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜市立大学
  • Year and Date: 2007-09-22
• [Presentation] 珪藻におけるElongation factor-1a(EF-1a)およびEF-1a-like(EFL)遺伝子の進化とその起源 (2007)
  • Author(s): 神川 龍馬、稲垣 祐司、左子 芳彦
  • Organizer: 第3回日本進化原生生物学研究会
  • Place of Presentation: 海洋研究開発機構横浜研究所
  • Year and Date: 2007-07-07
• [Presentation] Origin and evolution of translation elongation factor 1a(EF-1a)and EF-1a-like(EFL)genes in diatoms. (2007)
  • Author(s): Kamikawa R, Inagaki Y, Sako Y
  • Organizer: Annual meeting of society for molecular biology and evolution
  • Place of Presentation: ダルハウジー大学(カナダ)
  • Year and Date: 2007-06-26
• [Book] 貝毒研究の最先端-現状と展望(今井一郎・福代康夫・広石伸互編) (2007)
  • Author(s): 田辺(細井)祥子, 神川龍馬, 左子芳彦
  • Total Pages: 11
  • Publisher: 恒星社厚生閣