比較ゲノム解析による南極線虫の乾燥、凍結耐性遺伝子の探索

• 研究課題/領域番号: 23510239
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ゲノム生物学
• 研究機関: 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(新領域融合研究センター及びライフサイ
• 研究代表者: 鹿児島 浩 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(新領域融合研究センター及びライフサイ, 大学共同利用機関等の部局等, プロジェクト特任研究員 (00550063)
• 連携研究者: 豊田 敦 (10267495)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 比較ゲノム / 極限環境 / 乾燥耐性 / 凍結耐性 / 線形動物 / 緩歩動物 / 南極 / 国際情報交換（ニュージーランド、英国） / 乾燥耐性遺伝子 / 凍結耐性遺伝子 / 線虫 / クマムシ / 国際情報交換（イギリス：ニュージーランド） / 環境耐性遺伝子 / 国際情報交流 / イギリス：ニュージーランド

研究概要

南極線虫Panagrolaimus davidiは強力な乾燥・凍結耐性を持ち、体中の水分を失っても凍結しても死ぬことはない。この線虫の耐性遺伝子を明らかにするため、研究代表者は英国、ニュージーランドの研究者との共同で遺伝子の発現解析およびゲノム解析を行い、約2万6千種の遺伝子の中から耐性遺伝子の候補としてLEA遺伝子を見出した。この線虫は他の耐性生物と比べてもより多くのLEA遺伝子（少なくとも14種類）を持っていることが分かった。研究代表者はこの遺伝子の研究をさらに押し進め、将来的には臓器や生体の保存に応用したいと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Co-expression of the transcription factors CEH-14 and TTX-1 regulates AFD neuron-specific genes gcy-8 and gcy-18 in C. elegans (2014)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H and Kohara Y
  • 雑誌名: Dev Biol 巻: (Accepted with minor revision)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular analysis of the cold tolerant Antarctic nematode (2014)
  • 著者名/発表者名: Thorne M, Kagoshima H, Clark M, Marshall C and Wharton D
  • 雑誌名: Panagrolaimus davidi, PLoS ONE 巻: (Accepted with minor revision)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The LIM homeobox gene ceh-14 regulates neurite outgrowth in select neurons. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Cassata G, Tong YG, Pujol N, Niklaus G, Burglin TR
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 380 号: 2 ページ: 314-323
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2013.04.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular and morphological analysis of Antarctic tardigrade, Acutuncus antarcticus (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima, H, Imura, S and Suzuki, AC
  • 雑誌名: Journal of Limnology 巻: 72(s1) 号: 1s ページ: 15-23
  • DOI: 10.4081/jlimnol.2013.s1.e3
  • 査読あり
• [雑誌論文] 南極生物における凍結・乾燥耐性研究の現状 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鹿児島 浩
  • 雑誌名: 極限生物学会誌 巻: Vol. 12, No 2 ページ: 71-78
  • NAID: 40020070876
  • URL: http://www.extremophiles.jp/gakkaishi.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studies on anti-desiccation and anti-freezng mechanisms in Antarctic organisms. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H
  • 雑誌名: Journal of Japanese Society for Extremophiles 巻: 12 ページ: 71-78
  • 査読あり
• [雑誌論文] The LIM homeobox gene ceh-14 regulates neurite outgrowth in select neurons. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Cassata G, Tong YG, Pujol N, Niklaus G, Burglin TR.
  • 雑誌名: Developmenta Biology 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antarctic tardigrade culture from moss samples near Syowa Station, East Antarctica. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Imura S, Suzuki AC.
  • 雑誌名: Journal of Limnology 巻: 72(s1) ページ: 15-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-decadal survival of an Antarctic nematode, Plectus murrayi, in a -20℃ stored moss sample (2012)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Kito K, Aizu T, Shin-i T, Kanda H, Kobayashi S, Toyoda A, Fujiyama A, Kohara Y, Convey P, Niki H
  • 雑誌名: Cryo Letters 巻: 33(4) ページ: 280-288
  • URL: http://www.cryoletters.org/Abstracts/vol_33_4_2012.htm#280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diversity of RuBisCO gene responsible for CO_2 fixation in an Antarcticmoss pillar. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakai R, Abe T, Baba T, Imura S, Kagoshima H, Kanda H, Kohara Y, Koi A, Niki H, Yanagihara K, Naganuma T
  • 雑誌名: Polar Biology 巻: 35 号: 11 ページ: 1641-1650
  • DOI: 10.1007/s00300-012-1204-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eukaryotic phylotypes in aquatic moss pillars inhabiting a freshwater lake in East Antarctica, based on 18S rRNA gene analysis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakai R, Abe T, Baba T, Imura S, Kagoshima H, Kanda H, Kohara Y, Koi A, Niki H, Yanagihara K, Naganuma T
  • 雑誌名: Polar Biology 巻: 35 号: 10 ページ: 1495-1504
  • DOI: 10.1007/s00300-012-1188-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microflorae of aquatic moss pillars in a freshwater lake, East Antarctica, based on fatty acid and 16S rRNA gene analyses (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Nakai, Takashi Abe, Tomoya Baba, Satoshi Imura, Hiroshi Kagoshima, Hiroshi Kanda, Atsuko Kanekiyo, Yuji Kohara, Akiko Koi, Keiko Nakamura, Takanori Narita, Hironori Niki, Katsuhiko Yanagihara, Takeshi Naganuma
  • 雑誌名: Polar Biology 巻: 35 号: 3 ページ: 425-433
  • DOI: 10.1007/s00300-011-1090-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-decadal survival of an Antarctic nematode, Plectus murrayi, in a -20°C stored moss sample. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Kito K, Aizu T, Shin-i T, Kanda H, Kobayashi S, Toyoda A, Fujiyama A, Kohara Y, Convey P, Niki H.
  • 雑誌名: Cryo Letters 巻: 33(4) ページ: 280-288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eukaryotic phylotypes in aquatic moss pillars inhabiting a freshwater lake in East Antarctica, based on 18S rRNA gene analysis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakai, R., Abe, T., Baba, T., Imura, S., Kagoshima, H., Kanda, H., Kohara, Y., Koi, A., Niki, H., Yanagihara, K. and Naganuma, T.
  • 雑誌名: Polar Biology 巻: -
  • 査読あり
• [学会発表] 南極線虫 Panagrolaimus davidi の乾燥耐性遺伝子の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鹿児島 浩、小原 雄治、仁木 宏典
  • 学会等名: 日本分子生物学会第36回年会
  • 発表場所: ポートピアホテル
  • 年月日: 2013-12-03
• [学会発表] Genome and transcriptome analysis of the parthenogenetic nematode Diploscapter coronatus (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiraki H, Kagoshima H, Ueta Y, Kraus C, Schiffer P, Schierenberg E, Kohara Y
  • 学会等名: 日本分子生物学会第36回年会
  • 発表場所: ポートピアホテル
  • 年月日: 2013-12-03
• [学会発表] Functional analysis of anti-desiccation gene in Antarctic nematode Panagrolaimus davidi (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Kohara Y, Niki H
  • 学会等名: The Fourth Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所
  • 年月日: 2013-11-12
• [学会発表] Panagrolaimus davidi の乾燥耐性タンパク質の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鹿児島 浩、小原 雄治、仁木 宏典. 南極線虫
  • 学会等名: 第14回極限環境生物学会シンポジウム
  • 発表場所: 東洋大学白山キャンパス
  • 年月日: 2013-06-15
  • 招待講演
• [学会発表] The homeobox transcription factors, CEH-14 and TTX-1 regulate the AFD neuron specific gene expression of gcy-8 and gcy-18 in C. elegans (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Kohara Y
  • 学会等名: 19th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, Los Angeles, USA
• [学会発表] LEA genes in Antarctic nematode, Panagrolaimus davidi (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Kohara Y
  • 学会等名: 19th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, Los Angeles, USA
• [学会発表] 南極線虫Panagrolaimus davidiの乾燥耐性タンパク質の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鹿児島浩、小原雄治、仁木宏典
  • 学会等名: 第14回極限環境生物学会シンポジウム
  • 発表場所: 東洋大学、白山キャンパス、東京
  • 招待講演
• [学会発表] The homeobox transcription factors, CEH-14 and TTX-1 regulate the AFD neuron-specific gene expression of gcy-8 and gcy-18 in C. elegans. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Kohara Y
  • 学会等名: 19th International C. elegans Meeting
  • 発表場所: UCLA, Los Angeles, USA
• [学会発表] Functional analysis of anti-desiccation gene in Antarctic nematode Panagrolaimus davidi. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Kohara Y, Niki H
  • 学会等名: The Fourth Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立極地研究所、東京
• [学会発表] Genome and transcriptome analysis of the parthenogenetic nematode Diploscapter coronatus (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiraki H, Kagoshima H, Ueta Y, Kraus C, Schiffer P, Schierenberg E, Kohara Y
  • 学会等名: 日本分子生物学会第36回年会
  • 発表場所: ポートピアホテル、兵庫
• [学会発表] 南極線虫Panagrolaimus davidi の乾燥耐性遺伝子の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鹿児島 浩、小原 雄治、仁木 宏典
  • 学会等名: 日本分子生物学会第36回年会
  • 発表場所: ポートピアホテル、兵庫
• [学会発表] 南極線虫Panagrolaimus davidiの乾燥耐性タンパク質の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鹿児島 浩、小原 雄治、仁木 宏典
  • 学会等名: 第14回 極限環境生物学会シンポジウム
  • 発表場所: 東洋大学 白山キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] The homeobox transcription factors, CEH-14 and TTX-1, regulate AFD thermosensory neuron-specific expression of gcy-8 and gcy-18 in C. elegans (2012)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Kohara Y
  • 学会等名: 日本分子生物学会第35回年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Functional analysis of anti-desiccation proteins from Antarctic nematode, Panagrolaimus davidi, and Japanese anhydrobiotic tardigrade, Ramazzottius varieornatus (2012)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Kunieda T
  • 学会等名: 第34回極域生物シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] The homeobox transcription factors, CEH-14 and TTX-1, regulate AFD thermosensory neuron-specific expression of gcy-8 and gcy-18 in C. elegans. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H, Kohara Y
  • 学会等名: 日本分子生物学会 第35回年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [学会発表] The homeobox transcription factors, CEH-14 and TTX-1, regulate AFD thermosensory neuron-specific expression of gcy-8 and gcy-18 in C. elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H and Kohara Y
  • 学会等名: 日本分子生物学会第34回年会
  • 発表場所: 横浜パシフィコ
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Multi-decadal survival of an antarctic nematode, Plectus murrayi, in a -20°C stored moss sample (2011)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H
  • 学会等名: 第33回極域生物シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] Functional genomics of two Antarctic nematodes, Panagrolaimus davidi and Plectus murrayi (2011)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H and Kohara Y
  • 学会等名: 18th Intrnational C. elegans Meeting
  • 発表場所: University of California, Los Angeles, USA
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] The homeobox transcription factors, CEH-14 and TTX-1, regulate expression of gcy-8 and gcy-18 in C. elegans (2011)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima H and Kohara Y
  • 学会等名: 18th Intrnational C. elegans Meeting
  • 発表場所: University of California, Los Angeles, USA
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] The homeobox transcription factors, CEH-14 and TTX-1, regulate expression of gcy-8 and gcy-18 in C. elegans. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima, H. and Kohara, Y.
  • 学会等名: 18th Intrnational C. elegans Meeting
  • 発表場所: University of California, Los Angeles, USA
• [学会発表] Functional genomics of two Antarctic nematodes, Panagrolaimus davidi and Plectus murrayi. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima, H. and Kohara, Y.
  • 学会等名: 18th Intrnational C. elegans Meeting
  • 発表場所: University of California, Los Angeles, USA
• [学会発表] The homeobox transcription factors, CEH-14 and TTX-1, regulate AFD thermosensory neuron-specific expression of gcy-8 and gcy-18 in C. elegans. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima, H. and Kohara, Y.
  • 学会等名: 日本分子生物学会第34回年会
  • 発表場所: 横浜パシフィコ
• [学会発表] Multi-decadal survival of an antarctic nematode, Plectus murrayi, in a -20°C stored moss sample. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kagoshima, H.
  • 学会等名: 第33回極域生物シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所
• [備考] ホームページ等 線虫 C. elegans プロモーター配列データベース代表者
  • URL: http://www.shigen.nig.ac.jp/c.elegans/promoter/index.jsp