二次共生の成立機構の解明と人為的誘導

• 研究課題/領域番号: 26291073
• 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: 山口大学
• 研究代表者: 藤島 政博 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授(特命) (40127783)
• 連携研究者: 児玉 有紀 島根大学, 生物資源科学部, 准教授 (80582478)
• 研究協力者: 田中 健也 ; 村上 理子
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円); 2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2014年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
• キーワード: ミドリゾウリムシ / 共生クロレラ / 二次共生 / 感染 / 細胞内共生 / 食胞 / 真核細胞の進化 / 細胞の進化 / 細胞進化 / モノクローナル抗体 / 進化生物学一般

研究成果の概要

ミドリゾウリムシは大量の細胞に同調して真核細胞どうしの細胞内共生（二次共生）を誘導できる唯一の実験系である。共生クロレラの有無で発現量が顕著に変化するミドリゾウリムシの遺伝子を検出し、遺伝子産物の合成ペプチドを抗原にして抗体を作製し、抗原の細胞内局在性を調べた。また、宿主細胞内でクロレラを包み、リソソーム消化からクロレラを守る重要な役割を果たすクロレラ包膜の抗体を作製し、二次共生成立過程での抗原の出現時期を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] エクス＝マルセイユ大学(フランス)
• [国際共同研究] シュツッツガルト大学(ドイツ)
• [国際共同研究] Aux-Marseille University(フランス)
• [国際共同研究] Pisa University(イタリア)
• [国際共同研究] University of Innsbruck(オーストリア)
• [国際共同研究] Aix-Marseille University(フランス)
• [雑誌論文] High degree of specificity in the association between symbiotic betaproteobacteria and the host Euplotes (Ciliophora, Hypotrichia) (2017)
  • 著者名/発表者名: Claudia Vannini, Cristiana Sigona, Martin Hahn, Giulio Petroni, Masahiro Fujishima
  • 雑誌名: European Journal of Protistology 巻: 59 ページ: 124-132
  • DOI: 10.1016/j.ejop.2017.04.003
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Genome Size of the Ultrasmall Unicellular Freshwater Green Alga, <i>Medakamo hakoo</i> 311, as Determined by Staining with 4′,6-Diamidino-2-phenylindole after Microwave Oven Treatments: II. Comparison with <i>Cyanidioschyzon merolae</i>, <i>Saccharomyces cerevisiae</i> (<i>n</i>, 2<i>n</i>), and <i>Chlorella variabilis</i> (2016)
  • 著者名/発表者名: Kuroiwa, T., Ohnuma, M., Imoto, Y., Misumi, O., Nagata, N., Miyakawa, I., Fujishima, M., Yagisawa, F., Kuroiwa, H.
  • 雑誌名: ＣＹＴＯＬＯＧＩＡ 巻: 81 号: 1 ページ: 69-76
  • DOI: 10.1508/cytologia.81.69
  • NAID: 130005143755
  • ISSN: 0011-4545, 1348-7019
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ciliate Paramecium is a natural reservoir of Legionella pneumophila (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Nakao R, Fujishima M, Tachibana M, Shimizu T, Watarai M
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 号: 1 ページ: 24322-24322
  • DOI: 10.1038/srep24322
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Analysis of amino acid and codon usage in Paramecium bursaria. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hideo Dohra, Masahiro Fujishima, Haruo Suzuki
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 589 号: 20PartB ページ: 3113-3118
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.08.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differences in infectivity of endosymbiotic Chlorella variabilis that are cultivated outside of the host Paramecium bursaria for 50 years and immediately after isolation from the host cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kodama Y. Fujishima M.
  • 雑誌名: Biology Open 巻: － ページ: 1-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Symbiotic Chlorella variabilis incubated under constant dark condition for 24 hours loses ability to avoid digestion by host lysosomal enzymes in digestive vacuoles of host ciliate Paramecium bursaria (2014)
  • 著者名/発表者名: Kodama Y., Fujishima M.
  • 雑誌名: FEMS Microbiology Ecology 巻: 90 号: 3 ページ: 946-955
  • DOI: 10.1111/1574-6941.12448
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Draft genome sequences of three Holospora species (Holospora obtusa, Holospora undulata, and Holospora elegans), endonuclear symbiotic bacteria of the ciliate Paramecium caudatum (2014)
  • 著者名/発表者名: Dohra, Hideo; Tanaka, Kenya; Suzuki, Tomohiro; Fujishima, Masahiro; Suzuki, Haruo
  • 雑誌名: FEMS Microbiology Letters (Genome announcements) 巻: 359 号: 1 ページ: 16-18
  • DOI: 10.1111/1574-6968.12577
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] タカサゴシロアリの腸内共生スピロヘータによるキシラン分解 (2018)
  • 著者名/発表者名: 徳田岳、福井知穂、松浦優、渡辺裕文、藤島政博
  • 学会等名: 第62回日本応用動物昆虫学会大会
• [学会発表] ゾウリムシを用いて細胞内共生のしくみを解明する (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤島政博
  • 学会等名: 青少年サイエンスセミナー2018春
  • 招待講演
• [学会発表] 比較ゲノム解析を用いたレジオネラのゾウリムシ共生因子の探索、ワークショップ3「選抜ワークショップ」 (2018)
  • 著者名/発表者名: 渡邉健太、西田隆司、橘 理人、藤島政博、清水 隆、度会雅久．
  • 学会等名: 第91回日本細菌学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] Legionella pneumonia TolC inhibitoscellular trafficking in Paramecium tetraurelia (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishida T, Hara N, Watanabe K, Shimizu T, Fujishima M, Watarai M.
  • 学会等名: 第91回日本細菌学会総会
• [学会発表] 真核細胞のモデル材料として使用されてきたゾウリムシコレクションの展望 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤島政博
  • 学会等名: 第91回日本細菌学会総会、ワークショップ7「魅力ある研究素材としての第四期NBRPコレクションの紹介とABS情報の最前線」
  • 招待講演
• [学会発表] PacBioシーケンスによるゾウリムシ核内共生Ca. Megaira polyxenophilaのゲノム解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 道羅英夫、鈴木治夫、鈴木智大、藤島政博
  • 学会等名: NGS現場の会第五回研究会
• [学会発表] レジオネラのゾウリムシ共生必須因子の同定とその機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡邉健太、三島真渚美、西田隆司、藤島政博、清水隆、度会雅久
  • 学会等名: 第160回日本獣医学会
• [学会発表] Legionella pneumophilaと原生生物との共生におけるTolCの機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 原奈穂、西田隆司、渡邉健太、藤島政博、清水隆、度会雅久
  • 学会等名: 第160回日本獣医学会
• [学会発表] 共生藻の有無で発現が変化するミドリゾウリムシの遺伝子産物の細胞内局在性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤島政博、児玉有紀
  • 学会等名: 第88回日本動物学会
• [学会発表] 「ゾウリムシ」ってどんなムシ？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤島政博、田中健也、シャルコフ真由美、村上理子、中村美紀、児玉有紀
  • 学会等名: 第88回日本動物学会、動物学ひろば
• [学会発表] ゾウリムシの凍結保存の現状 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤島政博
  • 学会等名: Cryopreservation Conference 2017
• [学会発表] 原生生物ゾウリムシ (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤島政博、田中健也、村上理子
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会、特別企画「NBRP実物つきパネル展示」
• [学会発表] ゾウリムシ共生細菌のゲノム情報を利用したレジオネラ属のゾウリムシ共生因子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三島真渚美、渡邉健太、鈴木治夫、藤島政博、清水 隆、度会雅久
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会
  • 発表場所: 日本大学生物資源科学部（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] LefA 遺伝子を介したLegionella pneumophilaの原生生物共生メカニズムの解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邉健太、藤島政博、度会雅久
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会
  • 発表場所: 日本大学生物資源科学部（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] Modulation of endosymbiosis by Legionella pneumophila in Ciliate Paramecium (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邉 健太、中尾 亮、藤島 政博、橘 理人、清水 隆、度会 雅久
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター、大阪府、大阪市
  • 年月日: 2016-03-13
• [学会発表] 一次共生の成立機構解明のモデル生物としてのゾウリムシ (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤島政博
  • 学会等名: 第87回日本動物学会沖縄大会シンポジウム『ナショナルバイオリソースプロジェクト「ゾウリムシ」を用いた研究例』
  • 発表場所: オキナワコンベンションセンター（沖縄県宜野湾市）
  • 招待講演
• [学会発表] 「ゾウリムシ」ってどんなムシ？ (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤島政博、児玉有紀、中村美紀、田中健也
  • 学会等名: 第87回日本動物学会沖縄大会動物学ひろば
  • 発表場所: 沖縄タイムスビル1Fエントランス（沖縄県宜野湾市）
• [学会発表] 核内共生細菌ホロスポラが菌体内に取り込む宿主核ヒストンの分子種の特定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内田 綺乃、村上 崇史、児玉 有紀、藤島 政博
  • 学会等名: 日本原生生物学会第48回東京大会
  • 発表場所: 国立感染症研究所、東京都、新宿区
  • 年月日: 2015-11-08
• [学会発表] 細胞内共生の成立機構の解明と宿主細胞の環境適応力の増強 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤島 政博
  • 学会等名: 第30回微生物生態学会（土浦大会）
  • 発表場所: 土浦市亀城プラザ、土浦市、茨城県
  • 年月日: 2015-10-20
  • 招待講演
• [学会発表] UV induces transfer of 16S rRNA fragments of the micronucleus-specific bacterium Holospora undulata to the host Paramecium nucleoli. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujishima M.
  • 学会等名: VII European Congress of Protistology
  • 発表場所: Seville University, Seville, Spain
  • 年月日: 2015-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] Plenary lecture. Endosymbiosis in Paramecium bursaria and Chlorella variabilis (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujishima M
  • 学会等名: 2nd Asian Congress of Protistology
  • 発表場所: Karyani Univ., India (Karyani市)
  • 年月日: 2014-11-29
  • 招待講演
• [学会発表] Ultraviolet ray induces transfer of 16S rRNA fragments of micronucleus-specific bacterium Holospora to the host Paramecium macronuclear nucleoli (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kawamoto, Masahiro Fujishima
  • 学会等名: 2nd Asian Congress of Protistology
  • 発表場所: Karyani Univ., India (Karyani市)
  • 年月日: 2014-11-27 – 2014-11-29
• [学会発表] ミドリゾウリムシのトランスクリプトームデータを用いたゲノム機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 道羅 英夫・児玉 有紀・鈴木 治夫・杉井 学・北爪 達也・山口 勝司・重信 秀治・藤島 政博
  • 学会等名: 日本原生生物学会
  • 発表場所: 宮城教育大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [学会発表] ミドリゾウリムシとクロレラの細胞内共生初期過程におけるPerialgal vacuole膜の分化時期 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤島 政博・山下 淳平 ・児玉 有紀
  • 学会等名: 日本原生生物学会
  • 発表場所: 宮城教育大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [学会発表] An investigation on the role of betaproteobacterial endosymbionts in Euplotes for a better understanding of symbiosis evolution: preliminary results of trans-infection experiments (2014)
  • 著者名/発表者名: CRISTIANA SIGONA, MASAHIRO FUJISHIMA, GIULIO PETRONI, MARTIN HAHN, CLAUDIA VANNINI
  • 学会等名: 29th Italian Society of Protistology
  • 発表場所: Italy (Padova市)
  • 年月日: 2014-10-02 – 2014-10-04
• [学会発表] 紫外線はゾウリムシの小核特異的共生細菌ホロスポラの16S rRNA断片を宿主大核核小体に転移させる (2014)
  • 著者名/発表者名: 河本雄貴，佐藤晋也，藤島政博
  • 学会等名: 日本動物学会第85回仙台大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-09-14
• [学会発表] ゾウリムシ属における油産生能力の比較 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中健也、藤島政博
  • 学会等名: 日本動物学会第85回仙台大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] 感染初期過程に置けるクロレラの細胞分裂と細胞数は宿主ミドリゾウリムシの栄養状態で調節される (2014)
  • 著者名/発表者名: 児玉有紀、藤島政博
  • 学会等名: 日本動物学会第85回仙台大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] ミドリゾウリムシとクロレラの細胞内共生初期過程におけるクロレラ包膜の分化時期 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤島政博、山下淳平、児玉有紀
  • 学会等名: 日本動物学会第85回仙台大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] ゾウリムシ感染モデルを用いたレジオネラ属菌の原生生物内寄生機序の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邉健太、橘理人、南川薫、藤島政博、清水隆、度会雅久
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] 紫外線UV-Cの照射によって誘導されるゾウリムシの小核特異的共生細菌Holospora undulataの16SリボソームRNA断片の宿主大核核小体への転移 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河本雄貴，佐藤晋也，藤島政博
  • 学会等名: 生物系三学会中四国支部大会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山市）
  • 年月日: 2014-05-10
• [学会発表] ゾウリムシの小核特異的共生細菌Holospora undulataのペリプラズムに存在する高分子量抗原の性質 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺田弥生，藤島政博
  • 学会等名: 生物系三学会中四国支部大会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山市）
  • 年月日: 2014-05-10
• [学会発表] ミドリゾウリムシの共生クロレラ包膜特異的モノクローナル抗体の作成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 名原 諒，藤島政博
  • 学会等名: 生物系三学会中四国支部大会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山市）
  • 年月日: 2014-05-10
• [学会発表] ミドリゾウリムシの共生クロレラ包膜と宿主細胞表層直下のミトコンドリアとの接着 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤島政博，西山 翔，児玉有紀
  • 学会等名: 生物系三学会中四国支部大会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山市）
  • 年月日: 2014-05-10
• [図書] Biocommunication in ciliates. Chapter 16. Paramecium as a model organism for studies on primary and secondary endosymbioses. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kodama Y., Fujishima M.
  • 総ページ数: 372
  • 出版者: Springer International Publishing Switzerland
• [図書] Biocommunication of Ciliates. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kodama Y., Fujishima M.
  • 出版者: Springer
• [備考] FUJISHIMA Lab HOMEPAGE
• [備考] FUJISHIMA LAB
• [備考] ナショナルバイオリソースプロジェクト・ゾウリムシ
  • URL: http://nbrpcms.nig.ac.jp/paramecium/
• [備考] FUJISHIMA Lab Homepage
• [備考] FUJISHIMA LAB HOMEPAGE
• [備考] 山口大学研究推進体 微生物の機能進化と環境適応