研究課題/領域番号 |
22K19340
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研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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配分区分 | 基金 |
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 | 東京大学 |
研究代表者 |
鈴木 庸平 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00359168)
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研究分担者 |
金井 昭夫 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 教授 (60260329)
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研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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キーワード | 金属硫化物チムニー / プロテオーム解析 / トランスクリプトーム解析 / DPANN / 初期生命進化 / ゲノム解析 / 深海底熱水噴出孔 |
研究開始時の研究の概要 |
近年、ゲノム情報に基づく最新の普遍系統樹では、DPANNと呼ばれる細胞とゲノムのサイズが非常に小さい古細菌が共通祖先に近い根本で分岐することが明らかになった。ほとんどのDPANNは50℃より低い環境に生息するため、生命初期進化の従来説の再検討が行われている。先行研究で、南部マリアナトラフで採取した深海底熱水噴出孔の金属硫化物チムニーは、DPANNが優先し、細胞密度も高い希少な試料であることが判明した。本研究ではプロテオームとメタボローム解析、培養実験を行い、チムニー中に生息するDPANNの生物学的特徴、生態、代謝様式を解明し、初期生命進化の科学的知見を拡大する。
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研究実績の概要 |
「チムニー内部で始原的な特徴を有する生命が、どのように生命活動を営んでいるのか?」という問いを解明するため、本研究では、「①金属硫化物チムニー試料のプロテーム解析を行うことで、Pacearhaeotaがチムニー内部で生息する上で重要な遺伝子を解明する。また、チムニー試料のメタボローム解析を行うことで、チムニー内部で重要な代謝経路について特定する。」、「目的②金属硫化物チムニー内部から明らかにされた極小微生物をPacearchaeotaと想定し、生息場とゲノムの情報を活用し、Pacearchaeotaの培養を行う。特に核酸発酵に必要な基質、シリカ、Cu2Oを混合した培地を用いる。培養試料を対象に、トランスクリプトーム解析を行い、培養条件下で強発現するPaearchaeotaの遺伝子を特定すると共に、13Cラベルされた核酸発酵の基質の取り込み実験を行い、同位体標識された細胞を岩石内部から検出し、シリカやキュプライトとの相関を明らかにする。」を行う。 R5年度は金属硫化物チムニー試料を破砕して、タンパク抽出を行い、ポリアクリルアミド電気泳動による確認を行った後、プロテオーム解析した。得られたデータは、代表者の先行研究で実施したゲノム解析の結果と比較し、論文に取りまとめ中である。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
プロテオーム解析のため行った金属硫化物チムニー試料からのタンパク抽出で、条件検討する必要が生じたが、R5年度内にデータを取得、論文化の準備までできた。
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今後の研究の推進方策 |
計画通り実験を実施する他、現在準備中の論文の投稿、次年度は学会等での成果公表も予定している。
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