バナジウム濃縮関連遺伝子の機能破壊とバナジウム放出経路の研究

• 研究課題/領域番号: 25440170
• 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: 動物生理・行動
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 植木 龍也 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10274705)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 機能破壊 / 酵素 / ホヤ / 金属イオン / 生体分子 / メタゲノム / トランスクリプトーム

研究成果の概要

本研究では微量金属イオンの代謝経路と生理学的意義の解明のために、バナジウムを高度に濃縮するホヤ類をモデル系として、人工酵素によるノックアウトホヤの作成実験とバナジウム濃縮経路の逆経路による生理作用の検証実験を行った。また当初計画をさらに深く掘り下げるためにメタゲノム解析とトランスクリプトーム解析も並行して進めた。バナジウム濃度の異なる３種のホヤの器官ごとのメタゲノム解析を行い、金属濃縮度と相関する細菌群を見出した。また、バナジウム放出経路に関与する血球で高発現する新規バナジウム結合タンパク質およびバナジウムチャネル候補遺伝子を見出した。

研究成果

• [国際共同研究] 国立物理核研究所(イタリア)
• [雑誌論文] Bioaccumulation of vanadium by vanadium-resistant bacteria isolated from the intestine of Ascidia sydneiensis samea (2016)
  • 著者名/発表者名: Romaidi, T. Ueki
  • 雑誌名: Marine Biotechnology 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Vanadium-binding ability of nucleoside diphosphate kinase from vanadium-rich fan worm, Pseudopotamilla occelata (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Yamaguchi, M. Yoshinaga, K. Kamino, T. Ueki
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 印刷中
  • NAID: 210000169035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vanadium accumulation in ascidians: A system overview (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ueki, N. Yamaguchi, Y. Isago, H. Tanahashi
  • 雑誌名: Coordination Chemistry Reviews 巻: 印刷中 ページ: 300-308
  • DOI: 10.1016/j.ccr.2014.09.007
  • NAID: 120006352401
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of cysteine residues in the V (V)-reductase activity of Vanabin2 (2014)
  • 著者名/発表者名: S Yamamoto, K Matsuo, H Michibata, T Ueki
  • 雑誌名: Inorg. Chim. Acta 巻: 420 ページ: 57-52
  • DOI: 10.1016/j.ica.2013.11.023
  • NAID: 120005829485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Participation of thioredoxin in the V(V)-reduction reaction by Vanabin2 (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ueki, M. Uwagaki, S. Yamamoto, H. Michibata.
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta 巻: 1840 号: 11 ページ: 3238-3245
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2014.07.023
  • NAID: 120005753922
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metal Ion Selectivity of the Vanadium(V)-Reductase Vanabin2 (2013)
  • 著者名/発表者名: 植木 龍也
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 42 号: 33 ページ: 11921-11925
  • DOI: 10.1039/c3dt50404b
  • NAID: 120005753921
  • 査読あり
• [学会発表] Vanadate reductase facilitated vanadium reduction in vanadium- resistant bacterial strain isolated from the intestine of Ascidia sydneiensis samea (2016)
  • 著者名/発表者名: ロマイディ、植木龍也
  • 学会等名: 日本動物学会中国四国支部広島県例会
  • 発表場所: 東広島市
  • 年月日: 2016-03-02
• [学会発表] スジキレボヤ血球のトランスクリプトーム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木龍也、藤江学、佐藤矩行
  • 学会等名: 日本動物学会第86回新潟大会
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] ホヤ腸内細菌のメタゲノム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木龍也、藤江学、佐藤矩行
  • 学会等名: 平成27年度中四国動物生理シンポジウム
  • 発表場所: 米子市
  • 年月日: 2015-08-08
• [学会発表] Vanadium reduction by intestinal bacteria isolated from an ascidian (2015)
  • 著者名/発表者名: Romaidi, T. Ueki
  • 学会等名: 平成27年度中四国動物生理シンポジウム
  • 発表場所: 米子市
  • 年月日: 2015-08-08
• [学会発表] Vanabins: A family of vanadium-binding proteins uniquely found in the genome of vanadium-rich ascidians (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ueki, T. Hino, Romaidi
  • 学会等名: 8th International Tunicate Meeting
  • 発表場所: 青森市
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] Screening for Vanadium-Accumulating Bacteria Isolated from the Intestine of Ascidia sydneiensis samea (2015)
  • 著者名/発表者名: Romaidi, T. Ueki
  • 学会等名: 第17回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • 発表場所: 東京都港区
  • 年月日: 2015-05-30
• [学会発表] ホヤ類における腸内細菌叢の比較メタゲノム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木龍也、藤江学、佐藤矩行
  • 学会等名: 第17回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • 発表場所: 東京都港区
  • 年月日: 2015-05-30
• [学会発表] TALENを用いたカタユウレイボヤVanabinの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 砂後 義明、佐久間 哲史、白江-倉林 麻貴、 山本 卓、植木 龍也
  • 学会等名: 日本動物学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2015-05-16
• [学会発表] Biotechnology and biomimetics: lessons from marine animals (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Ueki
  • 学会等名: 第5回グリーンテクノロジー会議
  • 発表場所: マラン（インドネシア）
  • 年月日: 2014-11-07 – 2014-11-08
  • 招待講演
• [学会発表] Vanadium Accumulation in Ascidians: An Overview as a System (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ueki, N. Yamaguchi, Romaidi, Y. Isago, H. Tanahashi
  • 学会等名: 第8回国際バナジウム化学・生物学シンポジウム
  • 発表場所: パドバ（イタリア）
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-02
  • 招待講演
• [学会発表] ナツメボヤ腸内細菌叢のメタゲノム解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 植木龍也、藤江学、佐藤矩行
  • 学会等名: 第16回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • 発表場所: 津市
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-01
• [学会発表] Vanadium resistant bacteria isolated from the intestine of Ascidia sydneiensis samea and their ability to accumulate vanadium ions (2014)
  • 著者名/発表者名: ロマイディ、植木龍也
  • 学会等名: 第16回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • 発表場所: 津市
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-01
• [学会発表] Vanabin2の五価バナジウム還元能に影響を与える部位の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 植木 龍也
  • 学会等名: 日本動物学会第84回岡山大会
  • 発表場所: 岡山市
• [学会発表] カタユウレイボヤVanabinの発現解析および機能破壊の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 植木龍也
  • 学会等名: 中国四国動物生理シンポジウム
  • 発表場所: 竹原市
• [学会発表] 最も高度にバナジウムを濃縮するバナジウムボヤのEST解析による新規バナジウム結合タンパク質Vanabinの同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 植木 龍也
  • 学会等名: 第14回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • 発表場所: 那覇市
  • 招待講演
• [図書] Vanadium in the Environment and Its Bioremediation (Book: Plants, Pollutants and Remediation) (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ueki
  • 出版者: Springer
• [図書] 海水からの1,000万倍濃縮-ホヤの金属代謝 (2014)
  • 著者名/発表者名: 植木龍也、山口信雄
  • 総ページ数: 204
  • 出版者: 羊土社