極限環境耐性動物クマムシが獲得した耐性メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 21200043
• 研究種目: 新学術領域研究(研究課題提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物分子科学; 生体関連化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 國枝 武和 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (10463879)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 30,940千円 (直接経費: 23,800千円、間接経費: 7,140千円); 2011年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2010年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2009年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: 極限環境耐性 / クマムシ / 次世代シークエンサー / 変異体 / 色素 / トランスクリプトーム / アルビノ

研究概要

クマムシは外界の乾燥に応じて脱水し、無代謝の乾眠状態となって様々な極限環境に耐性を示すが、その分子機構はほとんどわかっていない。本研究ではクマムシ類で初めての変異体としてヨコヅナクマムシの色素欠損変異体を単離し、同変異体で放射線耐性能が低下していることを明らかにした。さらに、網羅的な配列解析と野生型との配列比較により変異遺伝子を明らかにするとともに、野生型に含まれる色素類の性状を明らかにした。クマムシの耐性能力について変異体解析を行った初めての成果である。

研究成果

• [雑誌論文] Two Novel Heat-Soluble Protein Families Abundantly Expressed in an Anhydrobiotic Tardigrade (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi A, Tanaka S, Yamaguchi S, Kuwahara H, Takamura C, Imajoh-Ohmi S, Horikawa DD, Toyoda A, Katayama T, Arakawa K, Fujiyama A, Kubo T and Kunieda T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 号: 8 ページ: e44209-e44209
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0044209
  • 査読あり
• [雑誌論文] 緩歩動物クマムシの乾眠能力と極限環境耐性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 雑誌名: 生物科学 巻: 63 ページ: 205-213
  • 査読あり
• [雑誌論文] 緩歩動物タマムシの乾眠能力と極限環境耐性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 圃枝武和
  • 雑誌名: 生物科学 巻: 63 ページ: 205-213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome, transcriptome and functional proteome analyses of an anhydrobiotic extremotolerant tardigrade, Ramazzottius varieornatus (2011)
  • 著者名/発表者名: Kunieda T
  • 雑誌名: J.Jpn.Soc.Extremophiles 巻: 10(奨励賞寄稿) ページ: 10-12
  • NAID: 40019582625
• [雑誌論文] Genome sequencing and assembly of anhydrobiotic extremotolerant tardigrade (2010)
  • 著者名/発表者名: Katayama T, Kunieda T
  • 雑誌名: J.Jpn.Soc.Extremophiles 巻: 9(Mini Review) ページ: 98-105
  • NAID: 40019582911
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおいて大量に発現する新規な熱可溶性タンパク質CAHS, SAHS の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口志保
  • 学会等名: 第13回極限環境微生物学会年会
  • 発表場所: 東京(日本大学)
• [学会発表] 乾燥耐性の異なる複数のクマムシ種における熱可溶性タンパク質の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤麻紀子
  • 学会等名: 第13回極限環境微生物学会年会
  • 発表場所: 東京(日本大学)
• [学会発表] Genome annotations and transcriptomic analysis in Ramazzottius varieornatus (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunieda T
  • 学会等名: 12th International Symposium on Tardigrada
  • 発表場所: Porto (Portugal)
• [学会発表] Two families of novel abundant heat-soluble proteins in an anhydrobiotic tardigrade (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka S
  • 学会等名: 12th International Symposium on Tardigrada
  • 発表場所: Porto (Portugal)
• [学会発表] Proteomic analysis of chromatin fraction in an anhydrobiotic tardigrade, Ramazzottius varieornatus (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto T
  • 学会等名: 12th International Symposium on Tardigrada
  • 発表場所: Porto (Portugal)
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおいて大量に発現する新規な熱可溶性タンパク質CAHS, SAHSの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口志保
  • 学会等名: 第13回極限環境微生物学会年会
  • 発表場所: 東京(日本大学)
• [学会発表] 乾燥耐性の異なる複数のタマムシ種における熱可溶性タンパク質の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤麻紀子
  • 学会等名: 第13回極限環境微生物学会年会
  • 発表場所: 東京(日本大学)
• [学会発表] 乾燥耐性の異なる複数のクマムシ種における熱可溶性タンパク質の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤麻紀子
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] 乾燥耐性の異なる複数のタマムシ種における熱可溶性タンパク質の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤麻紀子
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおけるクロマチン分画タンパク質の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本拓磨
  • 学会等名: 極限環境生物学会第12回年会
  • 発表場所: 長崎(長崎大学・良順会館)
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] ヨコヅナクマムシの大量発現遺伝子がコードする新規タンパク質 A1 の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口志保
  • 学会等名: 極限環境生物学会第12回年会
  • 発表場所: 長崎(長崎大学・良順会館)
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおけるクロマチン分画タンパク質の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本拓磨
  • 学会等名: 極限環境生物学会 第12回年会
  • 発表場所: 長崎(長崎大学・良順会館)
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおける共生細菌の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中冴
  • 学会等名: 極限環境生物学会 第12回年会
  • 発表場所: 長崎(長崎大学・良順会館)
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] ヨコヅナクマムシの大量発現遺伝子がコードする新規タンパク質A1の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口志保
  • 学会等名: 極限環境生物学会 第12回年会
  • 発表場所: 長崎(長崎大学・良順会館)
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおける共生細菌の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中冴
  • 学会等名: 極限環境生物学会第12回年会
  • 発表場所: 長崎(長崎大学・良順会館)
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] ヨコヅナクマムシの大量発現遺伝子がコードする新規タンパク質A1の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口志保
  • 学会等名: 極限環境生物学会第12回年会
  • 発表場所: 長崎(長崎大学・良順会館)
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおける共生細菌の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中冴
  • 学会等名: 日本動物学会 第82回大会
  • 発表場所: 旭川(大雪アリーナ)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおける共生細菌の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中冴
  • 学会等名: 日本動物学会第82回大会
  • 発表場所: 旭川(大雪アリーナ)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 極限環境耐性動物クマムシのゲノム解析と機能プロテオミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 沖縄知的クラスター形成シンポジュウム
  • 発表場所: 那覇(沖縄産業支援センター)
  • 年月日: 2011-01-29
• [学会発表] 極限環境耐性動物タマムシのゲノム解析と機能プロテオミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 沖縄知的クラスター形成シンポジュウム
  • 発表場所: 那覇(沖縄産業支援センター)
  • 年月日: 2011-01-29
• [学会発表] 極限環境耐性動物クマムシのゲノム解析と機能プロテオミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 沖縄 知的クラスター形成 シンポジュウム
  • 発表場所: 那覇(沖縄産業支援センター)
  • 年月日: 2011-01-29
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおけるアルビノ変異体の極限環境耐性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑原宏和
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸(神戸国際展示場)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおける共生細菌の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中冴
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸(神戸国際展示場)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 極限環境耐性動物クマムシの分子生物学的解析基盤の創成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 第11回極限環境生物学会
  • 発表場所: 京都(京都大学・きはだホール)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 極限環境耐性動物タマムシの分子生物学的解析基盤の創成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 第11回極限環境生物学会
  • 発表場所: 京都(京都大学・きはだホール)(奨励賞受賞講演)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 極限環境耐性動物クマムシの分子生物学的解析基盤の創成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 第11回極限環境生物学会
  • 発表場所: 京都(京都大学・きはだホール)(奨励賞受賞講演)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおける共生細菌の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中冴
  • 学会等名: 第11回極限環境生物学会.
  • 発表場所: 京都(京都大学・きはだホール)
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおける共生細菌の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中冴
  • 学会等名: 第11回極限環境生物学会
  • 発表場所: 京都(京都大学・きはだホール)
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] 極限環境耐性動物ヨコヅナクマムシ由来の抗凝集性タンパク質の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 日本動物学会第81回大会
  • 発表場所: 東京(東京大学・駒場キャンパス)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 極限環境耐性動物ヨコヅナクマムシ由来の抗凝集性タンパク質の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 日本動物学会 第81回大会
  • 発表場所: 東京(東京大学・駒場キャンパス)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおけるアルビノ変異体の極限環境耐性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑原宏和
  • 学会等名: 日本動物学会第81回大会
  • 発表場所: 東京(東京大学・駒場キャンパス)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] ヨコヅナクマムシにおけるアルビノ変異体の極限環境耐性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑原宏和
  • 学会等名: 日本動物学会 第81回大会
  • 発表場所: 東京(東京大学・駒場キャンパス)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Construction of the genome database and draft genome sequence analysis of tardigrada (2009)
  • 著者名/発表者名: 片山俊明
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Identification of an albino mutant strain in brown anhydrobiotic tardigrade, Ramazzottius cf. varieornatus (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑原宏和
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Identification of an albino mutant strain in brown anhydrobiotic tardigrade, Ramazzottius cf.varieornatus (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑原宏和
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Genome analysis and functional proteomics of anhydrobiotic extremotolerant tardigrade, Ramazzottius cf. varieornatus (2009)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Genome analysis and functional proteomics of anhydrobiotic extremotolerant tardigrade, Ramazzottius cf.varieornatus (2009)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] The analysis of anti- aggregation proteins from tardigrades with desiccation tolerance (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口理美
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] The analysis of anti-aggregation proteins from tardigrades with desiccation tolerance (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口理美
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] 極限環境耐性動物クマムシのゲノム解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 第10回極限環境微生物学会
  • 発表場所: 東京(明治大学駿河台キャンパス・アカデミーコモン)
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] 極限環境耐性動物ヨコヅナクマムシにおけるアルビノ変異株の単離 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑原宏和
  • 学会等名: 第10回極限環境微生物学会
  • 発表場所: 東京(明治大学駿河台キャンパス・アカデミーコモン)
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] 乾燥耐性を持つクマムシ由来の抗凝集性タンパク質の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口理美
  • 学会等名: 第10回極限環境微生物学会
  • 発表場所: 東京(明治大学駿河台キャンパス・アカデミーコモン)
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] The tardigrade genome of an anhydrobiotic extremotolerant species, Ramazzottius varieornatus (2009)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 3rd International Symposium on the Environmental Physiology of Ectotherms and Plants
  • 発表場所: 筑波(文部科学省研究交流センター)
  • 年月日: 2009-08-24
• [学会発表] The tardigrade genome of an anhydrobiotic extremotolerant species, Ramazzottius varieornatus (2009)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 11th International Tardigrade Symposium
  • 発表場所: テュービンゲン・ドイツ
  • 年月日: 2009-08-05
• [学会発表] Draft genome sequence assembly and preliminary annotations of Ramazzottius varieornatus genome (2009)
  • 著者名/発表者名: 片山俊明
  • 学会等名: 11th International Tardigrade Symposium
  • 発表場所: テュービンゲン・ドイツ
  • 年月日: 2009-08-05
• [学会発表] Life history of the tardigrade Ramazzottius varieornatus under artificial culture conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀川大樹
  • 学会等名: 11th International Tardigrade Symposium
  • 発表場所: テュービンゲン・ドイツ
  • 年月日: 2009-08-05
• [学会発表] The tardigrade genome of an anhydrobiotic extremotolerant species, Ramazzottius varieornatus (2009)
  • 著者名/発表者名: 國枝武和
  • 学会等名: 11th International Tardigrade Symposium
  • 発表場所: テユービンゲン・ドイツ
  • 年月日: 2009-08-05
• [学会発表] Draft genome sequence assembly and preliminary annotations of Ramaazzottius varieornatus genome (2009)
  • 著者名/発表者名: 片山俊明
  • 学会等名: 11th International Tardigrade Symposium
  • 発表場所: テュービンゲン・ドイツ
  • 年月日: 2009-08-05
• [学会発表] Life history of the tardigtade Ramazzottius varieornatus under artificial culture conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀川大樹
  • 学会等名: 11th International Tardigrade Symposium
  • 発表場所: テュービンゲン・ドイツ
  • 年月日: 2009-08-05
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/saibou/kuma/
• [備考] 一般向けイベントとして、ミニゲノムひろば(2009年12月20日、福岡)、動物学ひろば(2010年9月25日、東京)にて、展示を行った。また、日本動物学会関東支部・公開講演会にて、『驚異の生命-宇宙を目指す動物たち?』と題した講演を行った。
• [備考]
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/saibou/kuma/