新規な共生関係が可能にした動物の深海極限環境進出

• 研究課題/領域番号: 15H05605
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 宮本 教生 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 研究員 (20612237)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 22,750千円 (直接経費: 17,500千円、間接経費: 5,250千円); 2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2016年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2015年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: 共生 / 深海 / 細菌 / ゲノム / トランスクリプトーム / ホネクイハナムシ / 進化 / 発生 / 代謝

研究成果の概要

深海底に沈んだ脊椎動物の骨にのみ生息するホネクイハナムシとその共生細菌をモデルとして，生物が新たな環境へと進出する過程で生じた進化について研究を進めた．ホネクイハナムシが骨を消化吸収する際には，ホネクイハナムシの系統で多様化した消化酵素を根の表皮から分泌することで，骨に含まれているコラーゲンを分解することが明らかとなった．さらに他の動物では消化管で働く栄養吸収に関わる遺伝子が，根の表皮で働くことで消化酵素によって分解された栄養素を吸収している可能性が示唆された．さらにアミノ酸生合成経路などはホネクイハナムシと共生細菌で相補的になっており，互いに不足する栄養を補い合っている可能性が示唆された．

研究成果

• [雑誌論文] Genetic mechanisms of bone digestion and nutrient absorption in the bone-eating worm Osedax japonicus inferred from transcriptome and gene expression analyses. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto N, Yoshida MA, Koga H, Fujiwara Y
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 17 号: 1
  • DOI: 10.1186/s12862-016-0844-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] ホネクイハナムシが根っこでクジラの骨を食べる仕組み (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮本教生
  • 学会等名: 第５回 NGS現場の会
  • 招待講演
• [学会発表] ホネクイハナムシが根っこでクジラの骨を食べる仕組み (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮本教生
  • 学会等名: 第19回マリンバイオテクノロジー学会
  • 招待講演
• [学会発表] Function and evolution of root in bone-eating worm Osedax (2017)
  • 著者名/発表者名: Norio Miyamoto
  • 学会等名: 4th International Congress on Invertebrate Morphology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 『飼う！』深海生物学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮本教生
  • 学会等名: 日本進化学会第17回大会
  • 発表場所: 中央大学後楽園キャンパス（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-08-21
  • 招待講演