共生による生命システムの統合と進化：アブラムシ細胞内共生系をモデルに

• 研究課題/領域番号: 25291083
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 重信 秀治 基礎生物学研究所, 生物機能解析センター, 特任准教授 (30399555)
• 研究協力者: Stern David L. HHMI Janelia Research Campus ; Aishwarya Korgaonkar HHMI Janelia Research Campus ; Betzig Eric HHMI Janelia Research Campus ; Li Wei-Ping HHMI Janelia Research Campus ; Rivlin Pat HHMI Janelia Research Campus ; Mergaert Peter CNRS ; 内海 俊樹 鹿児島大学
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2013年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 共生 / アブラムシ / 進化 / 抗菌ペプチド

研究成果の概要

共生系において、いかにして異なる生物の構造や機能が融合し統合されたひとつの生命システムに進化するのか？その遺伝子基盤を明らかにするために、昆虫アブラムシと共生細菌ブフネラの細胞内共生系をモデルに、本課題では特に、代表者が発見した新規分泌ペプチドBCRに注目して研究を行った。私は、BCRがアブラムシ共生器官に特異的に発現し、さらに、翻訳されたペプチドは共生バクテリアにターゲティングされることを明らかにした。この観察結果はBCRがブフネラと直接に相互作用する分子であることを示している。またBCR抗菌活性を有することも見いだした。

研究成果

• [国際共同研究] HHMI Janelia Research Campus(米国)
• [国際共同研究] CNRS(フランス)
• [雑誌論文] Metabolic integration of bacterial endosymbionts through antimicrobial peptides (2017)
  • 著者名/発表者名: Peter Mergaert, Yoshitomo Kikuchi, Shuji Shigenobu, Eva Nowack
  • 雑誌名: Trends in Microbiology 巻: in press
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Aphids evolved novel AMP-like genes for symbiosis with bacterial endosymbiont symbiosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Shuji Shigenobu
  • 学会等名: AMP2016
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 2016-06-06
  • 国際学会
• [学会発表] NGS時代の昆虫研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 重信秀治
  • 学会等名: 東京農業大学生物資源ゲノム解析拠点シンポジウム
  • 発表場所: 東京都世田谷区（東京農大）
• [学会発表] モデル生物としてのアブラムシ： 5年間の研究リソース開発と今後の課題 (2015)
  • 著者名/発表者名: 重信秀治
  • 学会等名: 日本アブラムシ研究会第5回研究集会
  • 発表場所: 愛知県岡崎市（岡崎コンファレンスセンター）
  • 年月日: 2015-08-07
• [学会発表] 共生をゲノムから理解する (2015)
  • 著者名/発表者名: 重信秀治
  • 学会等名: 第16回静岡ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 静岡大学（静岡県・静岡）
  • 年月日: 2015-03-07
  • 招待講演
• [学会発表] NGS時代の昆虫研究： シンビオゲノミクスとソシオゲノミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 重信秀治
  • 学会等名: 第三回次世代シーケンサーを用いた研究推進のためのデータ解析ワークショップ
  • 発表場所: 茨城県つくば市（つくば国際会議場）
• [学会発表] 次世代DNAシーケンシング時代の昆虫研究から：ソシオゲノミクスとシンビオゲノミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 重信秀治
  • 学会等名: 比較内分泌学会若手研究者交流会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県・岡崎）
  • 年月日: 2014-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] 次世代シーケンシングが切り拓く「共生ゲノム学」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 重信秀治
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会2014
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡県・浜松）
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] アブラムシのゲノムリソース活用法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 重信秀治
  • 学会等名: 日本アブラムシ研究会第4回研究集会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県・岡崎）
  • 年月日: 2014-08-08 – 2014-08-09
• [学会発表] Genomic revelations of a mutualism: the pea aphid and its obligate bacterial symbiont (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuji Shigenobu
  • 学会等名: Neuroethology Workshop
  • 発表場所: 北海道大学（北海道・札幌）
  • 年月日: 2014-07-27
  • 招待講演
• [学会発表] Antimicrobial activity of Cysteine-rich peptides in the symbiotic organs both plants and insects (2013)
  • 著者名/発表者名: 内奈保子, 重信秀治, 九町健一, 阿部美紀子, 東四郎, Peter Mergaert, Eva Kondrosi, 内海俊樹
  • 学会等名: 植物微生物研究交流会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（岡崎市）
• [学会発表] Biology of mutualism revealed by genomics: a tale of symbiosis between the pea aphid and the endosymbiont (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuji Shigenobu
  • 学会等名: Symposium on Endosymbiosis, Yamaguchi 2013
  • 発表場所: 山口大学（山口市）
  • 招待講演
• [学会発表] アブラムシは共生細菌との細胞内共生のためにシステインリッチタンパク質を進化させた (2013)
  • 著者名/発表者名: 重信秀治
  • 学会等名: 日本分子生物学会 第36回大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] ポスト・ドラフトゲノム研究 -- エンドウヒゲナガアブラムシの例 (2013)
  • 著者名/発表者名: 重信秀治
  • 学会等名: NGS現場の会 第3回研究集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
  • 招待講演
• [図書] 植物と動物に共通の共生細菌制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内奈保子、内海俊樹、重信秀治
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: NTS