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酵素と基質の分子共進化の研究-硬骨魚の孵化の機構をモデルとして

研究課題

研究課題/領域番号 21570240
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 進化生物学
研究機関上智大学

研究代表者

安増 茂樹  上智大学, 理工学部, 教授 (00222357)

連携研究者 西田 睦  東京大学, 海洋研究所, 教授 (90136896)
永田 宏次  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (30280788)
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 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2009年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード機能進化 / 共進化 / 孵化酵素 / 遺伝子重複 / 卵膜 / 硬骨魚類 / 卵膜タンパク質 / 卵膜分解機構 / 新規機能遺伝子 / 遺伝子 / 進化 / 酵素
研究概要

真骨魚類の孵化は、単一酵素系から、効率の良い2種(cladeIとII酵素)の分解系に進化したことがわかる。卵膜分解機構を調べるとcladeI酵素が祖先型活性を維持し、cladeII酵素は、2つの新たな卵膜切断点を獲得することで新規機能酵素へと進化したことが考えられる。新規切断点の獲得は、卵膜の配列変化が強く関与していることが示唆される。本研究は、基質と酵素の分子共進化をタンパク質機能のレベルで示した一例となる。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (20件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Remarkable consistency of exon-intron structure of hatching enzyme genes and molecular phylogenetic relationships of teleostean fishes2012

    • 著者名/発表者名
      Mari Kawaguchi, Sebastien Lavoue, Junya Hiroi, Hirofumi Hayano, Ichiro Iuchi, Shigeki Yasumasu, Mutsumi Nishida
    • 雑誌名

      Environmental Biology of Fishes

      巻: (in press) 号: 3 ページ: 567-576

    • DOI

      10.1007/s10641-011-9920-1

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hatching enzyme of Japanese eel Anguilla japonica and the possible evolution of the egg envelope digestion mechanism2011

    • 著者名/発表者名
      Sano K, Kawaguchi M, Yoshikawa M, Kaneko T, Tanaka T, Iuchi I and Yasumasu S
    • 雑誌名

      FEBS J

      巻: 278 号: 19 ページ: 3711-3723

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2011.08289.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conservation of the egg envelope digestion mechanism of hatching enzyme in euteleostean fishes2010

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi M, Yasumasu S, Shimizu A, Sano K, Iuchi I, Nishida M
    • 雑誌名

      FEBS J

      巻: 277 ページ: 4973-4987

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of the teleostean zona pellucida gene inferred from the egg envelope protein genes of the Japanese eel, Anguilla japonica2010

    • 著者名/発表者名
      Sano K, Kawaguchi M, Yoshikawa M, Iuchi I, Yasumasu S
    • 雑誌名

      FEBS J

      巻: 277 ページ: 4674-4684

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intronloss evolution of hatching enzyme gene in Teleostei2010

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi M, Hiroi J, Miya M, Nishida M, Iuchi I, Yasumasu S
    • 雑誌名

      BMC Evol Biol

      巻: 27 10 ページ: 260-260

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of zebrafish hatching enzyme 1 from the zebrafish Danio rerio2010

    • 著者名/発表者名
      Okada A, Sano K, Nagata K, Yasumasu S, Ohtsuka J, Yamamura A, Kubota K, Iuchi I, Tanokura M
    • 雑誌名

      J Mol Biol

      巻: 8(402) ページ: 865-878

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of egg envelope digestion by hatching enzymes2010

    • 著者名/発表者名
      Yasumasu S, Kawaguchi M, Ouchi S, Sano K, Murata K, Sugiyama H, Akema T, Iuchi I
    • 雑誌名

      HCE and LCE in medaka, Oryzias latipes

      巻: 148 ページ: 439-448

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conservation of the egg envelope digestion mechanism of hatching enzyme in euteleostean fishes.2010

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi M, Yasumasu S, Shimizu A, Sano K, Iuchi I, Nishida M.
    • 雑誌名

      FEBS J.

      巻: 277 ページ: 4973-4987

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of the teleostean zona pellucida gene inferred from the egg envelope protein genes of the Japanese eel, Anguilla japonica.2010

    • 著者名/発表者名
      Sano K, Kawaguchi M, Yoshikawa M, Iuchi I, Yasumasu S.
    • 雑誌名

      FEBS J.

      巻: 277 ページ: 4674-4684

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intron-loss evolution of hatching enzyme genes in Teleostei.2010

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi M, Hiroi J, Miya M, Nishida M, Iuchi I, Yasumasu S.
    • 雑誌名

      BMC Evol Biol.

      巻: 27

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of zebrafish hatching enzyme 1 from the zebrafish Danio rerio.2010

    • 著者名/発表者名
      Okada A, Sano K, Nagata K, Yasumasu S, Ohtsuka J, Yamamura A, Kubota K, Iuchi I, Tanokura M.
    • 雑誌名

      J Mol Biol.

      巻: 8;402 ページ: 865-878

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of egg envelope digestion by hatching enzymes, HCE and LCE in medaka, Oryzias latipes.2010

    • 著者名/発表者名
      Yasumasu S, Kawaguchi M, Ouchi S, Sano K, Murata K, Sugiyama H, Akema T, Iuchi I.
    • 雑誌名

      J Biochem.

      巻: 148 ページ: 439-448

    • NAID

      10027878821

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hatching mechanism of the Chinese soft-shelled turtle Pelodiscus sinensis2010

    • 著者名/発表者名
      Yasumasu S, Uzawa M, Iwasawa A, Yoshizaki N.
    • 雑誌名

      Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 155

      ページ: 435-441

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray analysis of ZHE1, a hatching enzyme from the zebrafish Danio rerio2009

    • 著者名/発表者名
      Okada A, Nagata K, Sano K, Yasumasu S, Kubota K, Ohtsuka J, Iuchi I, Tanokura M.
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. 1;65

      ページ: 1018-1020

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A possible role of chorion protease in shell membrane degradation during development of quail embryos2009

    • 著者名/発表者名
      Iwasawa A, Mao KM, Yasumasu S, Yoshizaki N
    • 雑誌名

      Poultry Science 88

      ページ: 2636-2643

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ニシン・骨鰾類の2種の孵化酵素の孵化酵素と卵膜の分子共進化卵膜分解機構2011

    • 著者名/発表者名
      佐野香織・川口眞理・井内一郎・安増茂樹
    • 学会等名
      第82回日本動物学会
    • 発表場所
      旭川市大雪クリスタルホール
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ニシン・骨鰾類の2種の孵化酵素の卵膜分解機構2011

    • 著者名/発表者名
      佐野香織・川口眞理・井内一郎・安増茂樹
    • 学会等名
      第82回日本動物学会
    • 発表場所
      旭川市大雪クリスタルホール
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 孵化酵素の環境適応~1つのアミノ酸変異による至適塩濃度の違い~2011

    • 著者名/発表者名
      川口眞理・井内一郎・西田睦・安増茂樹
    • 学会等名
      第82回日本動物学会
    • 発表場所
      旭川市大雪クリスタルホール
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 孵化酵素と卵膜の分子共進化2011

    • 著者名/発表者名
      川口眞理・西田睦・安増茂樹
    • 学会等名
      第13回日本進化学会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-07-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] タンパク質機能の進化:魚類孵化酵素による卵膜分解メカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      佐野香織・川口眞理・安増茂樹
    • 学会等名
      13回日本進化学会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-07-30
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] タンパク質機能の進化:魚類孵化酵素による卵膜分解メカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      佐野香織・川口眞理・安増茂樹
    • 学会等名
      第13回日本進化学会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-07-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of protein function : the mechanism of egg envelope digestion by fish hatching enzymes as a model2011

    • 著者名/発表者名
      Kaori Sano, Mari Kawaguchi, and Shigeki Yasumasu
    • 学会等名
      Annual Conference of Society for Molecular Biology and Evolution
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-07-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Molecular co-evolution of protease and proteinaceous substrate : hatching enzyme and egg envelope protein as a model system2011

    • 著者名/発表者名
      Mari Kawaguchi, Mutsumi Nishida, Shigeki Yasumasu
    • 学会等名
      Annual Conference of Society for Molecular Biology and Evolution
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-07-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] アユ孵化酵素遺伝子群のゲノム構造の探査2011

    • 著者名/発表者名
      野村健太郎・川口眞理・竹花佑介・成瀬清・安増茂樹
    • 学会等名
      第64回日本動物学会関東支部大会
    • 発表場所
      東邦大学習志野キャンパス
    • 年月日
      2011-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ハタハタ孵化酵素遺伝子のクローン化と発現局在2011

    • 著者名/発表者名
      松山葵、川口眞理、安増茂樹
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部会
    • 発表場所
      慶応大学(地震のためインターネット公開)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 孵化酵素と卵膜の分子共進化:Fundulusとメダカ間における種特異的な卵膜分解2010

    • 著者名/発表者名
      川口眞理・安増茂樹・西田睦
    • 学会等名
      日本進化学会第12回東京大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 2種の孵化酵素をもつミルクフィッシュChanos chanosの卵膜分解機構とその進化2010

    • 著者名/発表者名
      佐野香織、川口眞理、渡部諭史、井内一郎、安増茂樹
    • 学会等名
      日本進化学会第12回東京大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Fundulusとメダカ間の種特異的な卵膜分解からわかった孵化酵素と卵膜の分子共進化2010

    • 著者名/発表者名
      川口眞理、安増茂樹、井内一郎、西田睦
    • 学会等名
      日本動物学会第81回東京大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ミルクフィッシュの2種の孵化酵素による卵膜分解機構2010

    • 著者名/発表者名
      佐野香織、川口眞理、渡部諭史、井内一郎、安増茂樹
    • 学会等名
      日本動物学会第81回東京大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Species specificity of egg envelope digestion by hatching enzymes of sticklebacks Gasterosteus aculeatus and Pungitius sinensis : a molecular aspect of coevolution of protease and proteinous substrate2009

    • 著者名/発表者名
      Mari Kawaguchi, Shigeki Yasumasu, Hiroshi Takahashi, Ichiro Iuchi, Mutsumi Nishida
    • 学会等名
      International Conference on Stickleback Behaviour and Evolution
    • 発表場所
      Leicester, United Kingdom
    • 年月日
      2009-07-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Phylogeny-dependent intron-loss evolution of hatching enzyme genes in Teleostei2009

    • 著者名/発表者名
      Mari Kawaguchi, Shigeki Yasumasu, Junya Hiroi, Ichiro Tuchi, Masaki Miya, Mutsumi Nishida
    • 学会等名
      14th Evolutionary Biology Meeting
    • 発表場所
      Marseilles, France
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Hatching enzyme of ovoviviparous black rockfish Sebastes schlegelii : environmental adaptation of hatching enzyme and evolutionary aspects of formation of pseudogene2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Yasumasu, Mari Kawaguchi, Junya Hiroi, Ichiro Iuchi
    • 学会等名
      14th Evolutionary Biology Meeting
    • 発表場所
      Marseilles, France
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of the mechanism of egg envelope digestion by fish hatching enzyme2009

    • 著者名/発表者名
      Sano Kaori, Mari Kawaguchi, Ichiro Iuchi, Shigeki Yasumasu
    • 学会等名
      14th Evolutionary Biology Meeting
    • 発表場所
      Marseilles, France
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 硬骨魚類卵膜構成タンパク質の合成場所の起源2009

    • 著者名/発表者名
      佐野香織, 川口真理, 井内一郎, 安増茂樹
    • 学会等名
      日本動物学会第80回静岡大会
    • 発表場所
      静岡
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 孵化酵素と卵膜の分子共進化:Fundulus とメダカ間における種特異的卵膜分解機構2009

    • 著者名/発表者名
      川口眞理, 安増茂樹, 清水昭男, 井内一郎, 西田睦
    • 学会等名
      日本動物学会第80回静岡大会
    • 発表場所
      静岡
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Molecular evolution of teleostean hatching enzymes and their egg envelope digestion mechanism : an aspect of co-evolution of protease and substrate. In Medaka : A Model for Organogenesis, Human Disease and Evolution2011

    • 著者名/発表者名
      Yasumasu S, Sano K, Kawaguchi M
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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