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サンゴ共生渦鞭毛藻の代謝産物利用の技術開発に基づいた共生機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K05798
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

將口 栄一  沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, グループリーダー (90378563)

研究分担者 濱田 麻友子  岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (40378584)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード海洋生態系 / ゲノム / サンゴ白化現象 / 褐虫藻 / アルファプロテオバクテリア / 高温耐性 / 紫外線吸収物質 / 抗酸化作用 / コバラミン / パルビバクラム科 / マイコスポリン様アミノ酸 / 遺伝子群の水平伝播 / サンゴの白化 / ビタミン / 二次代謝産物 / 共生クロレラ / 共生バクテリア / 遺伝子の水平伝播 / 高温耐性褐虫藻のゲノム / 遺伝子クラスター / 光エネルギー / バクテリア / 共生 / 渦鞭毛藻 / クロレラ / 光酵素 / 紫外線防御物質
研究開始時の研究の概要

サンゴに共生する藻類は、世界的規模で起こっているサンゴ白化現象等の海洋環境問題に直接関係する重要な生き物です。しかしながら、サンゴ共生藻の遺伝子機能を解析する技術は確立していません。本研究では、高温や強光のストレスに耐性のある藻類の酵素遺伝子や分子の機能を解析する技術を開発し、生物間インターラクションに重要な藻類の分子の同定を目指します。

研究成果の概要

サンゴに共生する褐虫藻は多様であり、100種以上いることが知られている。本研究では、沖縄のサンゴから単離された白化耐性褐虫藻のゲノムを解読した。この白化耐性褐虫藻のゲノムには、紫外線吸収や抗酸化作用を持つことで知られる、マイコスポリン様アミノ酸の合成遺伝子クラスターが存在することを報告した。また抗生物質を含む培地で培養した際に褐虫藻に共在している主なバクテリアがアルファプロテオバクテリアであることをゲノム解析から明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

サンゴと褐虫藻の共生関係が崩壊しておこるサンゴ白化現象により、世界中のサンゴが死んでしまっている。白化耐性褐虫藻のゲノムや褐虫藻に共在するバクテリアのゲノムの研究は、サンゴの減少を食い止めるための対策立案へとつながる可能性があるため、重要であると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Functional analyses of bacterial genomes found in Symbiodiniaceae genome assemblies2024

    • 著者名/発表者名
      Shoguchi Eiichi、Kawachi Masanobu、Shinzato Chuya、Beedessee Girish
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology Reports

      巻: 16 号: 2

    • DOI

      10.1111/1758-2229.13238

    • 関連する報告書
      2023 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] Gene clusters for biosynthesis of mycosporine‐like amino acids in dinoflagellate nuclear genomes: Possible recent horizontal gene transfer between species of Symbiodiniaceae (Dinophyceae)2022

    • 著者名/発表者名
      Shoguchi Eiichi
    • 雑誌名

      Journal of Phycology

      巻: 58 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1111/jpy.13219

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A New Dinoflagellate Genome Illuminates a Conserved Gene Cluster Involved in Sunscreen Biosynthesis2021

    • 著者名/発表者名
      Shoguchi Eiichi、Beedessee Girish、Hisata Kanako、Tada Ipputa、Narisoko Haruhi、Satoh Noriyuki、Kawachi Masanobu、Shinzato Chuya
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 13 号: 2

    • DOI

      10.1093/gbe/evaa235

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 沖縄に生息するサンゴとシャコガイから単理された褐虫藻2種のゲノムに存在する超保存配列は遺伝子クラスターの水平伝播により生じた?2023

    • 著者名/発表者名
      將口栄一
    • 学会等名
      三学会合同熊本大会(日本動物学会九州支部)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] サンゴ共生渦鞭毛藻間におけるUV吸収物質生合成遺伝子群の水平伝播2022

    • 著者名/発表者名
      將口栄一
    • 学会等名
      2022年度三学会合同佐賀大会(日本動物学会九州支部)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 褐虫藻種間における遺伝子水平伝播の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      將口栄一
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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