| 研究課題/領域番号 |
19H03280
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分45030:多様性生物学および分類学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
稲垣 祐司 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (50387958)
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| 研究分担者 |
平川 泰久 筑波大学, 生命環境系, 助教 (40647319)
中野 賢太郎 筑波大学, 生命環境系, 教授 (50302815)
石谷 佳之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 特任研究員 (60772043)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | ミトコンドリア / オルガネラDNA複製 / 真核生物大系統 / DNAポリメラーゼ / 細胞内共生 / DNA複製 / 真核生物系統 / オルガネラ進化 / 有孔虫 / ユーグレノゾア / DNAポリメラーゼI |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ミトコンドリア（mt）の細菌起源を鑑みると、そのゲノムはかつて細菌型DNA polにより複製されていたはずである。一部の真核系統ではミトコンドリアDNA pol（mtDNA pol）が同定されているが、既知のmtDNA polは細菌型DNA polとは異なる。従って、真核生物が多様化する過程で細菌型DNA polから進化的に異なるDNA polへの変換がおこったことを示唆するが、その詳細は未解明である。本研究では(1)多様な真核系統におけるmtDNA pol候補の探索と(2)その細胞内局在の確認を行い、真核生物の多様化に伴うmtDNA pol多様化と進化の全容解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
ミトコンドリアと色素体は細胞共生したαプロテオバクテリアとシアノバクテリアが起源であり、高度に縮退した細菌型ゲノムをもつ。現在のオルガネラDNAは、PolIに近縁な”ファミリーA” DNAPで複製・修復されている。オルガネラ局在DNAPについて特定の系統群における知見があるだけで、広範な真核生物系統を対象にオルガネラ局在DNAPを探索した包括的研究はなかった。本研究では，多様な真核生物におけるファミリーA DNAPの包括的な調査を行い，オルガネラ局在DNAPの多様性と進化の全体像をとらえることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、多様な真核生物から134のファミリーA DNAP配列を同定し、10種類の新奇オルガネラ局在DNAポリメラーゼ（DNAP）を発見した。新奇タイプのDNAPの中には、ミトコンドリアの起源となった共生細菌のDNAPの直接の末裔であると考えられるミトコンドリア局在DNAPがふくまれる。さらに、複数タイプの新奇DNAPの細胞内局在を実験的に検証した。それらの結果をもとに、オルガネラDNAPの多様性と起源を明らかにし、真核生物の共通祖先がもちいていたミトコンドリア局在DNAPについてシナリオを提示した。
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