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ミトコンドリアにおけるC-to-U型RNAエディティングの進化と分布の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K14783
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
研究機関東京大学 (2020)
国立研究開発法人理化学研究所 (2018-2019)

研究代表者

西村 祐貴  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (20783012)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードミトコンドリアゲノム / 転写後修飾 / C-to-U RNAエディティング / DYW型PPRタンパク質 / 有中心粒太陽虫類 / ネコブカビ類 / RNAエディティング / DYWドメイン / PPRタンパク質 / C-to-U型RNAエディティング / 有孔虫類
研究成果の概要

C-to-U RNAエディティングは陸上植物をはじめとして様々な系統のオルガネラで起きている転写後修飾であるが、本研究は公共データベースを網羅的に探索することで、新たにネコブカビ類と有中心粒太陽虫類でも本現象が起きている可能性を見出した。ネコブカビ類については公開されているミトコンドリアゲノムからもC-to-U RNAエディティングが起きている可能性が高いと裏付けられた。さらに有中心粒太陽虫類については実際にC-to-U RNAエディティングが起きていることを確認し、またエディティングを担うタンパク質を解析することで当系統群におけるエディティングシステムの進化を考察した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は未だ理解が不十分だと考えられるミトコンドリアゲノムの多様性について、転写後修飾という面から新たな知見をもたらしたという意義がある。様々な系統群でC-to-U RNAエディティングが行われていることが改めて示されたことは、本現象が多様な真核生物におけるミトコンドリアの進化と深く関連していることを示唆している。その一方で、有中心粒太陽虫類では遺伝子の縮退によってエディティングシステムが二次的に失われた可能性が示されたのは進化生物的に興味深いと言える。さらに本現象はターゲットとする塩基のみを高い特異性で置換するので、生物工学的分野に応用されるポテンシャルがある成果である。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Division of functional roles for termite gut protists revealed by single-cell transcriptomes2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Yuki、Otagiri Masato、Yuki Masahiro、Shimizu Michiru、Inoue Jun-ichi、Moriya Shigeharu、Ohkuma Moriya
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 14 号: 10 ページ: 2449-2460

    • DOI

      10.1038/s41396-020-0698-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial Genomes of Hemiarma marina and Leucocryptos marina Revised the Evolution of Cytochrome c Maturation in Cryptista2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Yuki、Kume Keitaro、Sonehara Keito、Tanifuji Goro、Shiratori Takashi、Ishida Ken-ichiro、Hashimoto Tetsuo、Inagaki Yuji、Ohkuma Moriya
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 8 ページ: 140-140

    • DOI

      10.3389/fevo.2020.00140

    • NAID

      120007132656

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Horizontally-acquired genetic elements in the mitochondrial genome of a centrohelid Marophrys sp. SRT127.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishimura, Takashi Shiratori, Ken-ichiro Ishida, Tetsuo Hashimoto, Moriya Ohkuma, Yuji Inagaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 4850-4850

    • DOI

      10.1038/s41598-019-41238-6

    • NAID

      120007128095

    • 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
  • [学会発表] 有中心粒太陽虫類におけるミトコンドリアゲノムの比較解析2019

    • 著者名/発表者名
      西村祐貴, 佐藤渚, 白鳥峻志, 石田健一郎, 橋本哲男, 稲垣祐司, 大熊盛也
    • 学会等名
      日本微生物資源学会第26回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本進化学会第21回大会2019

    • 著者名/発表者名
      西村祐貴、 佐藤渚、石谷佳之、白鳥峻志、石田健一郎、 橋本哲男、稲垣祐司, 大熊盛也
    • 学会等名
      Distribution of plant-type mitochondrial C-to-U RNA editing in diverse eukaryotes
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Re-exploration of the protein performing plant-type C-to-U RNA editing in diverse2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishimura, Nagisa Sato, Yoshiyuki Ishitani, Takashi Shiratori, Ken-ichiro Ishida, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki, Moriya Ohkuma
    • 学会等名
      The 14th International Colloquim in Endocytobiology and Symbiosis
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヤマトシロアリ腸内に共生する原生生物の多様性と機能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      西村祐貴、佐藤渚、大熊盛也
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第33回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 難培養性原生生物におけるシングルセルトランスクリプトーム:シロアリ共生原生生物をモデルとして2019

    • 著者名/発表者名
      西村祐貴、小田切正人、雪真弘、守屋繁春、大熊盛也
    • 学会等名
      第13回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シロアリ腸内から分離された新規乳酸菌、Lactococcus reticulitermitis2018

    • 著者名/発表者名
      雪真弘、坂本光央、西村祐貴、大熊盛也
    • 学会等名
      日本微生物資源学会第25回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シングルセルゲノム・トランスクリプトームによるシロアリ共生微生物の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      西村祐貴
    • 学会等名
      つくば藻類・プロティストフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Orphan protistology, accelerating in JAPAN2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shiratori, Akinori Yabuki, Euki Yazaki, Yuki Nishimura, Moriya Ohkuma, Katsunori Fujikura, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki, Ken-ichiro Ishida
    • 学会等名
      Joint Meeting of the Japan Society of Protistology and the Korean Society of Protozoologists
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single cell transcriptome analyses of the symbiotic protists in termite gut2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishimura, Masato Otagiri, Masahiro Yuki, Michiru Shimizu, Nagisa Sato, Shigeharu Moriya, Moriya Ohkuma
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Single cell transcriptome analyses of the symbiotic protists in wood-feeding termites2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishimura, Masato Otagiri, Masahiro Yuki, Michiru Shimizu, Nagisa Sato, Shigeharu Moriya, Moriya Ohkuma
    • 学会等名
      17th International Symposium on Microbial Ecology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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