| 研究課題/領域番号 |
19KK0185
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
橋本 哲男 筑波大学, 生命環境系, 名誉教授 (50208451)
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| 研究分担者 |
久米 慶太郎 筑波大学, 医学医療系, 助教 (70853191)
千葉 洋子 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (70638981)
神川 龍馬 京都大学, 農学研究科, 准教授 (40627634)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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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 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | ミトコンドリア関連オルガネラ（MRO） / プロテオミクス / フォルニカータ / 嫌気環境適応 / 機能進化 / ミトコンドリア関連オルガネラ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
フォルニカータ生物群はミトコンドリア(Mt)およびミトコンドリア関連オルガネラ(MRO)の進化・多様性の解明のために最適な研究対象である。本研究では、嫌気真核生物研究のトップを走るRoger教授の研究と我々のプロテオミクス研究を共同研究として発展させることにより、フォルニカータの進化史におけるMRO局在タンパク質の喪失と獲得の過程を明らかにする。その知見を生息環境や生活様式、生理動態などの違いとともに総合的に考察して、MRO機能の進化の原動力とメカニズムを理解する。さらに、フォルニカータ以外の真核生物も視野に入れた比較解析により、Mt/MROの縮退進化と嫌気適応進化のメカニズムの解明に迫る。
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| 研究成果の概要 |
フォルニカータは微好気環境に適応した生物群であり、自由生活種・片利共生種・寄生種を含む多様な鞭毛虫から構成されている。いずれも酸素呼吸能を欠く退化型のミトコンドリア、Mitochondrion-related organelles (MRO) を有している。本課題では、配列データに基づく研究しかなされてなかった自由生活2種、Kipferlia bialata, Dysnectes brevisについて、MROを精製してプロテオミクス解析を行った。その結果をフォルニカータに近縁な寄生虫Trichomonas vaginalisにおける既存データと比較し、MROの機能進化に関する示唆を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
フォルニカータ生物群は、退化型のミトコンドリアであるMROを保持するもののみから構成されるため、微好気嫌気環境に適応した真核生物の代謝とその進化を探るうえでのモデル系となりうる。しかし、一部の寄生虫に関するものを除くと、フォルニカータ生物に関する研究のほとんどは配列データに基づくものであった。今回、MROのプロテオミクス解析により、自由生活種2種において真のMRO局在タンパク質のリストを提示したことにより、MROの機能進化の解明に大きく貢献できた。また、バクテリアとの混合培養系からのMROタンパク質の精製方法論を確立したことは、今後、他の非モデル生物での同様の研究に対して大きな波及効果をもつ。
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