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トランスオミクスを用いたヤマクマムシの乾眠誘導機構の解明及びその進化機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17J01594
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 進化生物学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

近藤 小雪  慶應義塾大学, 環境情報学部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードクマムシ / 乾燥耐性 / AMPK / ミトコンドリア / プロテオミクス / PP2A / 解糖系 / 乾燥ストレス応答 / シグナル伝達 / ストレス / シグナル / トランスオミクス / リン酸化プロテオミクス
研究実績の概要

今年度は、前年度の結果を元にAMP-activated protein kinase (AMPK) を事前に活性化することで、クマムシの乾燥耐性を向上させることが出来るかどうか検証を行った。間接的または直接的なAMPK活性化剤に浸漬したクマムシ (Hypsibius exemplaris) の乾燥耐性への影響を検討し、間接的なAMPK活性化剤のみがクマムシの乾燥耐性を向上させることを示した。使用した間接的なAMPK活性化剤はミトコンドリア複合体Ⅰの阻害剤であることから、今回観察されたH. exemplarisの乾燥耐性向上は、AMPKの活性化によるものではなく、ミトコンドリア複合体Ⅰ阻害による可能性が考えられた。その場合、細胞内の酸化ストレス状態が変化している可能性が高い。そこで次に、間接的活性化剤で処理したクマムシの細胞内GSH/GSSG比の測定を行った。しかし、1ロットあたり2,000匹のクマムシを用いたにも関わらず、GSSG濃度は測定範囲を下回り、値を得ることが出来なかった。最後に、乾燥耐性向上メカニズムの一端を明らかにするために、間接的活性化剤で処理したクマムシのホールプロテオミクスを行い、未処理の対照群と比較して発現レベルが有意に変化したタンパク質を4種同定した。これらのタンパク質は間接的活性化剤処理によるクマムシの乾燥耐性向上に関与している可能性が考えられる。
当初の仮説とは異なる結果となったが、クマムシの乾燥耐性を向上させる化合物を同定したのは本研究が初めてである。今後はこの化合物の作用機序をより詳細に調べることで、クマムシの乾燥耐性機構を明らかにしてゆく。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Modena and Reggio Emilia(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] AMPK activity is required for the induction of anhydrobiosis in a tardigrade Hypsibius exemplaris , and its potential up‐regulator is PP2A2019

    • 著者名/発表者名
      Kondo Koyuki、Mori Masaru、Tomita Masaru、Arakawa Kazuharu
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 24 号: 12 ページ: 768-780

    • DOI

      10.1111/gtc.12726

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Signaling pathways regulating anhydrobiosis in an anhydrobiotic tardigrade, Hypsibius exemplars.2019

    • 著者名/発表者名
      Koyuki Kondo
    • 学会等名
      The International Workshop “Reversible drying: lessons from anhydrobiontes”.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] クマムシの乾眠にはPP2Aを介したAMPK活性が必要である2019

    • 著者名/発表者名
      近藤小雪、森大、冨田勝、荒川和晴
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of regulatory mechanisms of anhydrobiosis in Hypsibius dujardini by phosphoproteomics.2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo K, Mori M, Tomita M, Arakawa K
    • 学会等名
      14th International symposium on tardigrada
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リン酸化プロテオミクスによるクマムシの乾眠誘導機構の研究2018

    • 著者名/発表者名
      近藤小雪, 森大, 冨田勝, 荒川和晴
    • 学会等名
      第 41 回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] クマムシの乾眠に関わる遺伝子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      近藤小雪,島津拓真,國枝武和
    • 学会等名
      第2回クマムシ学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トランスオミクスを用いたヤマクマムシの乾眠誘導機構の研究2017

    • 著者名/発表者名
      近藤小雪,森大,冨田勝, 荒川和晴
    • 学会等名
      第29回高遠分子細胞生物学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トランスオミクスを用いたヤマクマムシの乾眠誘導機構の研究2017

    • 著者名/発表者名
      近藤小雪,冨田勝, 荒川和晴
    • 学会等名
      第5回NGS現場の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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