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発光ゴカイにおける新規分泌型発光分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K01929
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物分子化学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

三谷 恭雄  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (10358103)

研究分担者 小島 直  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30356985)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード生物発光 / ルシフェリン / ルシフェラーゼ / 発光ゴカイ / 発光生物 / ゴカイ
研究成果の概要

我々は、これまでに富山湾に生息する発光ゴカイについてそのルシフェラーゼ遺伝子を同定し、これまでにない新規なものであることを明らかにしていた。本研究では、そのルシフェラーゼの生産効率を高めるとともに、新規構造を持つルシフェリンについて質量分析により部分的な構造を特定した。得られた構造に基づき有機化学合成を行なったが、発光活性の確認には至らなかった。さらに側鎖等の検討を行う必要があると考えている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で取り扱う発光ゴカイの発光分子機構は、これまでに類を見ないものであり、発光生物の多様性を解明する上で、重要な知見である。米国西海岸やカリブ海にも本種の近縁種が生息するがその発光分子実態は不明であり、本研究を機に地理的に隔絶された種間での発光機構比較への道が拓けた。また、ルシフェリンの構造が決定でき、かつ、有機化学合成が可能となれば、新たな発光プローブとしての活用が可能になり、応用研究の幅が広がる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] University of California(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] UCSB(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] UCSB(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] UCSB(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Luciferase gene of a Caribbean fireworm (Syllidae) from Puerto Rico2019

    • 著者名/発表者名
      Mitani Yasuo、Yasuno Rie、Futahashi Ryo、Oakley Todd H.、Ohmiya Yoshihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-019-49538-7

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel application of Macrolampis sp2 firefly luciferase for intracellular pH-biosensing in mammalian cells2019

    • 著者名/発表者名
      Gabriel Gabriele Ver?nica de Mello、Yasuno Rie、Mitani Yasuo、Ohmiya Yoshihiro、Viviani Vadim Ravara
    • 雑誌名

      Photochemical & Photobiological Sciences

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1212-1217

    • DOI

      10.1039/c8pp00573g

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel gene encoding a unique luciferase from the fireworm Odontsyllis undecimdonta2018

    • 著者名/発表者名
      Mitani Yasuo、Yasuno Rie、Isaka Minato、Mitsuda Nobutaka、Futahashi Ryo、Kamagata Yoichi、Ohmiya Yoshihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 12789-12789

    • DOI

      10.1038/s41598-018-31086-1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Revisiting Coleoptera A+T-rich region: structural conservation, phylogenetic and phylogeographic approaches in mitochondrial control region of bioluminescent Elateridae species (Coleoptera)2017

    • 著者名/発表者名
      Amaral DT, Mitani Y, Ohmiya Y, Viviani, VR
    • 雑誌名

      MITOCHONDRIAL DNA

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 671-680

    • DOI

      10.3109/24701394.2016.1174220

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient production of glycosylated Cypridina luciferase using plant cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Mitani Y, Oshima Y, Mitsuda N, Tomioka A, Sukegawa M, Fujita M, Kaji H, Ohmiya Y.
    • 雑誌名

      Protein Expr Purif.

      巻: 133 ページ: 102-109

    • DOI

      10.1016/j.pep.2017.03.008

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organization and comparative analysis of the mitochondrial genomes of bioluminescent Elateroidea (Coleoptera: Polyphaga).2016

    • 著者名/発表者名
      Amaral DT, Mitani Y, Ohmiya Y, Viviani VR
    • 雑誌名

      Gene

      巻: XX 号: 2 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.gene.2016.04.009

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Global scale diversity of a novel luciferase candidate gene from the genus Odontosyllis.2018

    • 著者名/発表者名
      Mitani Y, Yasuno R, Oakley HT, Ohmiya Y
    • 学会等名
      ISBC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of N-Glycosylation Deletions on Cypridina Luciferase Activity2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuno R, Mitani Y, Ohmiya Y
    • 学会等名
      ISBC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 発光ゴカイにみる新規発光系の解明へ向けて2017

    • 著者名/発表者名
      三谷 恭雄
    • 学会等名
      化学生態学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Low temperature adaptation of luciferase in Tibetan firefly.2016

    • 著者名/発表者名
      Mitani Y, Futahashi R, Liang X
    • 学会等名
      ISBC 2016
    • 発表場所
      International Congress Center, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 産業技術総合研究所

    • URL

      https://www.aist.go.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 国立研究開発法人 産業技術総合研究所 生物プロセス研究部門

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/bpri/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 産業技術総合研究所 生物プロセス研究部門 環境生物機能開発グループ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-env/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 発光酵素タンパク質2017

    • 発明者名
      Ohmiya Y, Mitani Y, Yasuno R
    • 権利者名
      国立研究開発法人 産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 発光酵素タンパク質2016

    • 発明者名
      近江谷克裕、三谷恭雄、安野理恵
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016
    • 取得年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-21  

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