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全ゲノム配列に基づいた系統樹の作成ツールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21657061
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 進化生物学
研究機関北海道大学

研究代表者

田中 歩  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (10197402)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2009年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードクロロフィル / 代謝 / 酵素 / 常緑 / 細胞死
研究概要

分子系統学的解析は、系統樹作成のための欠くことのできないツールである。従来は、特定の遺伝子の系統樹を作成することで、生物の系統関係を推測してきた。しかし、広い範囲の生物を対象とすると、オルソログの数が減少し、全生物の場合、31遺伝子しかなく、しかも30遺伝子が翻訳に関係するものであった。このように偏った、しかも少ない遺伝子数で信頼できる系統樹を描くことはできない。近年、全ゲノム配列が解読された生物種が増えるに従って、これを利用したツールが開発された。本研究の目的は、全ゲノム配列に基づいた系統樹の自動作成ツールを開発し、これを用いて、(1)全生物の系統樹「Tree of life」を作成し、(2)このツールの理論化に向けた研究を行うことである。
本年度は、作成された系統樹を解析することで作成された系統樹が何を意味するかを調べた。特に、大腸菌と赤痢などを引き起こすシゲラ属(Shigella)との関係を調べた。大腸菌とシゲラは系統的には近いことが知られ、さらに詳しい系統解析の結果では、シゲラはまとまったグループを作らず、大腸菌から独立に複数回出現したと考えられている。しかし、我々の系統樹では、大腸菌とシゲラはそれぞれ、まとまったクラスターを作った。大腸菌とシゲラは、様々な感性症を引き起こすことで共通している。このような共通した性質を持つグループが、系統的には別でも、一つのまとまったクラスターを作ることは、我々の系統樹が真の意味で系統樹ではないことを示唆している。すなわち、「Similarity tree」を示していると考えられる。これは、進化的な系統樹を示すのではなく、生物がどれだけ似ているかを示すTreeと考えられる。これは、生物を表現する新しい手法と考えられる。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (17件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Deregulated chlorophyll b synthesis reduces the energy transfer rate between photosynthetic pigments and induces photodamage in Arabido sis thaliana.2010

    • 著者名/発表者名
      Sakuraba, Y., Yokono, M.Akimoto, S., Tanaka, R., Tanaka, A.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 51(6) ページ: 1055-1065

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation and Functions of the Chlorophyll Cycle in The Chloroplast : Basics and Applications2010

    • 著者名/発表者名
      Tanaka R, Ito H, Tanaka A
    • 雑誌名

      (ed by Rebeiz C.A., Benning, C, Bohnert, H.J., Daniell, J.K., Hoober, J.K., Lichtenthaler, H.K., Portis, A.R., Tripathy, B.C.)(Springer)

      ページ: 55-77

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The cell biology of tetrapyrroles : a life and death struggle.2010

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki M, Tanaka R, Grimm B, Masuda T, Moulin M, Smith AG, Tanaka A, Terry MJ.
    • 雑誌名

      Trends Plant Sci

      巻: 15 ページ: 488-498

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a gene essential for protoporphyrinogen IX oxidase activity in the cyanobacterium Synechocystis sp.PCC6803.2010

    • 著者名/発表者名
      Kato K, Tanaka R, Sano S, Tanaka A, Hosaka H
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 107 ページ: 16649-16654

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] LIL3, a light-harvesting-like protein, plays an essential role in chlorophyll and tocopherol biosynthesis.2010

    • 著者名/発表者名
      Tanaka R, Rothbart M, Oka S, Takabayashi A, Takahashi K, Shibata M, Myouga F, Motohashi R, Shinozaki K, Grimm B, Tanaka A
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 107 ページ: 16721-16725

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-independent cell death induced by accumulation of pheophorbidea in Arabidopsis thaliana.2009

    • 著者名/発表者名
      Hirashima M, Tanaka R, Tanaka A
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 50(4) ページ: 719-729

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fractionation of hydrogen isotopes during phytol biosynthesis.2009

    • 著者名/発表者名
      Chikaraishi Y, Tanaka R, Tanaka A, Ohkouchi N
    • 雑誌名

      Organic Geochemistry

      巻: 40(5) ページ: 569-573

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Participation of chlorophyll b reductase in the initial step of the degradation of light-harvesting chlorophyll a/b-protein complexes in Arabidonsis.2009

    • 著者名/発表者名
      Horie Y, Ito H, Kusaba M, Tanaka R, Tanaka A.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 284(26) ページ: 17449-17456

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of a chloroplast degron in the regulatory domain of chlorophyllide a oxygenase.2009

    • 著者名/発表者名
      Sakuraba Y, Tanaka R, Yamasato A, Tanaka A.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 284(52) ページ: 6689-6699

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of AtNAP1 in the regulation of chlorophyll degradation in Arabidopsis thaliana.2009

    • 著者名/発表者名
      Nagane, T., Tanaka, A., Tanaka, R.
    • 雑誌名

      Planta

      巻: 231(4) ページ: 939-949

    • NAID

      120002834672

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chlorophyll cycle regulates the construction and destruction of the light-harvestin complexes.

    • 著者名/発表者名
      Tanaka R, Tanaka A
    • 雑誌名

      Biophys Biochim Acta

      巻: (In press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Enzymes and functions of the chlorophyll cycle.2011

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Tanaka
    • 学会等名
      Swiss-Japan International science seminar : Adaptation of the plastids to various environmental conditions : Evolution, acclimation and regulation.
    • 発表場所
      Ollon, Switzerland 招待講演
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Enzymes and functions of the chlorophyll cycle.2011

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Tanaka
    • 学会等名
      JAPANESE-FINNISH Seminar 2011"Future prospects of photosynthetic organisms : from genomes to environment"
    • 発表場所
      岡山ロイヤルホテル、岡山 招待講演
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ビニルクロロフィルに置換したSynechocystis sp. PCC 6803光化学系IIの解析2010

    • 著者名/発表者名
      日下部勇人, 岡崎茂俊, 長尾遼, 伊藤寿, 田中歩, 三室守, 鞆達也
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] D1タンパク質の改変によるジビニルクロロフィルへの適合性の獲得2010

    • 著者名/発表者名
      伊藤寿, 田中亮一, 田中歩
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] クロロフィル分解に関与するフラビンタンパク質2010

    • 著者名/発表者名
      目黒美生, 伊藤寿, 高林厚史, 田中亮一, 田中歩
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの種子形成におけるクロロフィルb還元酵素の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      中島沙織, 伊藤寿, 田中亮一, 田中歩
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 物免疫抑制因子NSL2の相互作用タンパク質の探索と解析2010

    • 著者名/発表者名
      浅田裕, 高橋和馬, 田中莉夏子, 勝又邦明, 山本宏子, 上中弘典, 長根智洋, 田中亮一, 田中歩, 山口淳二
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] クロロフィル合成およびトコフェロール合成に関与する,LHCモチーフを持つタンパク質の同定2010

    • 著者名/発表者名
      田中亮一, Maxi Rothbart, 岡征子, 柴田勝, 明賀丈史, 本橋令子, 篠崎一雄, Bernhard Grimm, 田中歩
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学・熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] クロロフィルb蓄積変異株におけるチラコイド膜タンパク質の網羅的解析2010

    • 著者名/発表者名
      高林厚史, 栗原克宜, 櫻庭康仁, 桑野晶喜, 笠原康裕, 田中亮一, 田中歩
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 緑色硫黄光合成細菌から新規に単離したMGDG合成酵素はシロイヌナズナMGDG合成酵素の変異を部分的に相補する2010

    • 著者名/発表者名
      増田真二, 原田二朗, 横野牧生, 下嶋美恵, 室伏和博, 湯澤優一, 村川雅人, 近藤真紀, 西村幹夫, 大岡宏造, 田中歩, 民秋均, 太田啓之
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 恒常的免疫応答変異体nsl2の老化過程に関わる機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      高橋和馬, 浅田裕, 山本宏子, 高林厚史, 田中亮一, 田中歩, 山口淳二
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性ラン藻の亜硝酸イオン輸送体の解析2010

    • 著者名/発表者名
      前田真一, 村上明男, 伊藤寿, 田中歩, 小俣達男
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Roles of chlorophyll metabolism in the formation and degradation of light-harvesting complexes.2010

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Tanaka
    • 学会等名
      15th International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      Beijing, China 招待講演
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Photosystem development of marine cyanobacterium Prochlorococcus.2009

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Ito, Ayumi Tanaka
    • 学会等名
      ILTS International Symposium "Frontier of Low Temperature Science"
    • 発表場所
      Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University, Sapporo
    • 年月日
      2009-11-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Delayed leaf senescence by enhanced chlorophyll b biosynthesis.2009

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Sakuraba, Ryouichi Tanaka, Ayumi Tanaka
    • 学会等名
      ILTS International Symposium "Frontier of Low Temperature Science"
    • 発表場所
      Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University, Sapporo
    • 年月日
      2009-11-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 地球環境と光合成の進化2009

    • 著者名/発表者名
      田中歩
    • 学会等名
      北海道大学低温科学研究所研究集会「大気圏と生物圏の相互作用:大気化学を中心として」
    • 発表場所
      北海道大学、札幌 (招待講演)
    • 年月日
      2009-07-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Tetrapyrrole metabolism of photosunthetic organisms : Degrative pathways & their regulation.2009

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Tetrapyrrole Photore ceptors in Photosynthetic Organisms (ICTPPO 2009)
    • 発表場所
      Asilomar Conference Center, Pacific Grove, CA, USA (招待講演)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.lowtem.hokudai.ac.jp/plantadapt/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.lowtem.hokudai.ac.jp/plantadapt/ayumi/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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