非光合成葉緑体の進化と機能多様性探索～比較ゲノムとプロテオームから

• 研究課題/領域番号: 26840123
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物多様性・分類
• 研究機関: 独立行政法人国立科学博物館 (2016); 筑波大学 (2014-2015)
• 研究代表者: 谷藤 吾朗 独立行政法人国立科学博物館, 動物研究部, 研究員 (70438480)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: Cryptomonads / Plastid / Nucleomorph / Comparative genomics / Reductive evolution / Comparative Genomics / Reductive Evolution / Cryptophytes

研究成果の概要

生物界には光合成能力を失ったにも関わらず、非光合成葉緑体を維持している生物が存在する。それらの非光合成葉緑体の機能変化と進化がどう起こったか明らかにするため、同属内で独立に光合成能力を失ったクリプト藻類クリプトモナス属３株及び光合成株１株の比較ゲノム解析を行った。さらにトランスクリプトーム/プロテオーム解析を行い葉緑体に供給されているタンパク質の推定も行った。結果として、非光合成株は独立に光合成を失っているにも関わらず、収斂的な進化の中で、それぞれの進化段階を反映するような状態であることなどが明らかになった。

研究成果

• [国際共同研究] Dalhousie University(カナダ)
• [国際共同研究] Philipps-Universitat Marburg(ドイツ)
• [国際共同研究] University of South Bohemia(チェコ)
• [国際共同研究] Mississippi State University(米国)
• [国際共同研究] Dalhousie University(カナダ)
• [雑誌論文] Global Kinetoplastea phylogeny inferred from a large-scale multigene alignment including parasitic species for better understanding transitions from a free-living to a parasitic lifestyle (2017)
  • 著者名/発表者名: Yazaki, E., Ishikawa, Sohta. A., Kume, K., Kumagai, A., Kamaishi, T., Tanifuji, G., Hashimoto, T., and Inagaki, Y.
  • 雑誌名: Genes & Genetic Systems 巻: 92 号: 1 ページ: 35-42
  • DOI: 10.1266/ggs.16-00056
  • NAID: 130006073269
  • ISSN: 1341-7568, 1880-5779
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Eukaryotes lacking sterols (2017)
  • 著者名/発表者名: Takishita, K., Y. Chikaraishi, G. Tanifuji, N. Ohkouchi, T. Hashimoto, K. Fujikura, A. Roger
  • 雑誌名: Journal of Eukaryotic Microbiology 巻: -
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hyper-eccentric structural genes in the mitochondrial genome of the algal parasite Hemistasia phaeocysticola (2016)
  • 著者名/発表者名: Yabuki, A., G. Tanifuji, C. Kusaka, K. Takishita and K. Fujikura
  • 雑誌名: Genome Biology and Evolution 巻: - ページ: 2870-2878
  • DOI: 10.1093/gbe/evw207
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mitochondrial genome of Palpitomonas bilix: derived genome structure and ancestral system for cytochrome c maturation (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishimura Y, Tanifuji G, Kamikawa R, Yabuki A, Hashimoto T, Inagaki Y
  • 雑誌名: Genome Biology and Evolution 巻: 8 号: 10 ページ: 3090-3098
  • DOI: 10.1093/gbe/evw217
  • NAID: 120007129285
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Heme pathway evolution in kinetoplastid protists (2016)
  • 著者名/発表者名: Cenci, U., D. Moog, B. A. Curtis, G. Tanifuji, L. Eme, J. Lukes and J. M. Archibald
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 16 号: 1 ページ: 109-109
  • DOI: 10.1186/s12862-016-0664-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Complex evolution of two types of cardiolipin synthase in the eukaryotic lineage stramenopiles (2016)
  • 著者名/発表者名: Noguchi, F., G. Tanifuji, M. W. Brown, K. Fujikura and K. Takishita
  • 雑誌名: Molecular Phylogenetics and Evolution 巻: 101 ページ: 133-141
  • DOI: 10.1016/j.ympev.2016.05.011
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Comparative genomics of mitochondria in chlorarachniophyte algae: endosymbiotic gene transfer and organellar genome dynamics. (2016)
  • 著者名/発表者名: Goro Tanifuji, John M. Archibald, Tetsuo Hashimoto
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 21016-21016
  • DOI: 10.1038/srep21016
  • NAID: 120007129623
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Plastid comparative genomics elucidates multiple independent losses of photosynthesis in Cryptomonas (Cryptophyta) (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanifuji, G., R. Kamikawa, C. E. Moore, T. Mills, Y. Inagaki, T. Hashimoto and J. M. Archibald.
  • 学会等名: The 13th International Colloquim on Endocytobiology and Symbiosis
  • 発表場所: Kyoto Prefectural University, Kyoto, Japan.
  • 年月日: 2016-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] “Uneasy” loss of the Calvin Benson cycle in nonphotosynthetic plastids. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kamikawa, R., S. Zauner, D. Moog, G. Tanifuji, K. Ishida, S. Mayama, T. Hashimoto, J. M. Archibald, A. J. Roger, U. G. Maier, H. Miyashita and Y. Inagaki
  • 学会等名: The 13th International Colloquim on Endocytobiology and Symbiosis
  • 発表場所: Kyoto Prefectural University, Kyoto, Japan.
  • 年月日: 2016-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] The role of peroxisomes in eukaryote-eukaryote endosymbiosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Moog, D., B. A. Curtis, G. Tanifuji, M. Dlutek, U. G. Maier and J.M. Archibald,
  • 学会等名: The 13th International Colloquim on Endocytobiology and Symbiosis
  • 発表場所: Kyoto Prefectural University, Kyoto, Japan.
  • 年月日: 2016-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] Gregarine-like apicomplexan parasite isolated from the intestinal tract of a centipede Scolopocryptops rubiginosus (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyata R., T. Nakayama, G. Tanifuji, Y. Chikami and Y. Inagaki
  • 学会等名: The 13th International Colloquim on Endocytobiology and Symbiosis
  • 発表場所: Kyoto Prefectural University, Kyoto, Japan.
  • 年月日: 2016-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] Phylogenetic positions of marine gregarines Selenidium terebellae and Lecudina tuzetae, and molecular evidence of their remnant nonphotosynthetic plastids (apicoplasts) (2016)
  • 著者名/発表者名: Wakeman K., T. Nakayama, G. Tanifuji, E. Matsuo, B. S. Leander and Y. Inagaki
  • 学会等名: The 13th International Colloquim on Endocytobiology and Symbiosis
  • 発表場所: Kyoto Prefectural University, Kyoto, Japan.
  • 年月日: 2016-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] プロティストワールドへの招待 (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷藤吾朗
  • 学会等名: 日本進化学会
  • 発表場所: 東京工業大学、 東京.
  • 年月日: 2016-08-25
  • 招待講演
• [学会発表] 窒素固定始めました―Rhopalodia科珪藻に見る細胞内共生進化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山卓郎, 神川 龍馬, 谷藤 吾朗, 稲垣 祐司
  • 学会等名: 日本進化学会
  • 発表場所: 東京工業大学、 東京.
  • 年月日: 2016-08-25
  • 招待講演
• [学会発表] The draft genome of Kipferlia bialata reveals that a gain of function conversely contributed to reductive evolution in Metamonada (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanifuji G., S. Takabayashi, K. Kume, M. Takagi, Y. Inagaki and T. Hashimoto
  • 学会等名: Protist2016
  • 発表場所: Moscow State University, Moscow, Russia.
  • 年月日: 2016-06-06
  • 国際学会
• [学会発表] An evolutionary transition of chloroplast degradation in Euglenoids: Heterotorophic digestion to secondary plastid senescence (2016)
  • 著者名/発表者名: Kashiyama Y., J. Kawahara, M. Maruyama, M. Kayama, M. Nakazawa, G. Tanifuji, A. Yokoyama, T. Ishikawa, H. Tamiaki and T. Suzaki
  • 学会等名: Protist2016
  • 発表場所: Moscow State University, Moscow, Russia.
  • 年月日: 2016-06-06
  • 国際学会
• [学会発表] ミトコンドリアおよび葉緑体ゲノム進化のダイナミクス -遺伝子移動とゲノム構造に着目して- (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷藤吾朗、John M. Archibald, 橋本哲男
  • 学会等名: 第10回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京都、大田区、東京工業大学
  • 年月日: 2016-03-04
• [学会発表] Comparative analysis of chlorarachniophyte mitochondrial genomes; evolutionary insights from genome architecture and endosymbiotic gene transfer (2015)
  • 著者名/発表者名: Goro Tanifuji, John M. Archibald, Tetsuo Hashimoto
  • 学会等名: VII ECOP-ISOP Joint Meeting
  • 発表場所: Sevilla, Spain
  • 年月日: 2015-09-05
  • 国際学会
• [学会発表] 細胞内共生に伴うゲノム再編 -欠けたタンパク複合体？- (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷藤吾朗、John M. Archibald, 橋本哲男
  • 学会等名: 第９回日本ゲノム微生物学会
  • 発表場所: 神戸、神戸大学
  • 年月日: 2015-03-06 – 2015-03-08