• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

アミノアシルtRNA合成酵素の分子系統解析に基づく遺伝暗号進化経路の推定

公募研究

研究領域冥王代生命学の創成
研究課題/領域番号 17H05236
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京薬科大学

研究代表者

横堀 伸一  東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (40291702)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードアミノアシルtRNA合成酵素 / 分子系統解析 / 祖先配列復元 / 遺伝暗号 / 祖先配列推定
研究実績の概要

現存する生物の使用する遺伝暗号はほぼ共通である。現在のアミノアシルtRNA合成酵素(ARS)は異なる起源を持つ2つのグループClass I ARSとClass II ARSに大別 され、それぞれ3つないしは4つのsubclassに配列や構造から分類される。これらのARSが祖先からから現在のように多様化する過程は、遺伝暗号の進化と翻訳におけるアミノ酸レパートリーの変遷に重要な役割を果たしてきたと考えられる。ARSの複合分子系統解析と祖先配列復元に基づき、どのように現在の遺伝暗号表が確立したのかを明らかにすることを目的とする。本年度の当初の計画は以下の通りである。昨年度行ったClass Ia、Ib、Ic、2a並びに2bの各subclassに属するARSの複合アライメント/分子系統解析のうち、Class IaとIIbについて、より詳細な解析を行う。本年度の成果:Class Ia ARSでは、その系統樹上で最後に分岐したと推定されるIleRSとValRSに注目し、全生物の最後の共通祖先(Commonote)段階のIleRSとValRSの祖先配列、並びにIleRSとValRSの共通祖先配列を推定し、その配列を持つ祖先ARSを大腸菌内で発現、精製を行った。これらのうち、Commonote段階の祖先IleRSと祖先ValRSのいずれも、アミノアシル化活性を持っていることが示唆された。更なる基質特異性等は検討中である。また、Class IIa ARSについては、配列のアライメントを再検討し、SerRSの共通祖先でドメインシャフリングが生じてtRNA結合ドメインが出現したことを示唆する結果を得た。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [学会発表] Class IIaアミノアシルtRNA合成酵素の分子系統解析に基づく初期翻訳系の進化2019

    • 著者名/発表者名
      古川龍太郎、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      第44回生命の起原および進化学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 祖先クラスIaアミノアシルtRNA合成酵素の解析2019

    • 著者名/発表者名
      馬場柾、松田直樹、古川龍太郎、笹本峻弘、横川隆志、山岸明彦、横堀伸一
    • 学会等名
      第44回生命の起原および進化学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Quest for ancestors of eukaryotic cells; Implications from evolution of aminoacyl tRNA synthetases2018

    • 著者名/発表者名
      Yokobori, S., R. Furukawa, & A. Yamagishi
    • 学会等名
      EANA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolutionary pathway of genetic code inferred from molecular phylogeny and ancient sequence resurrection of aminoacyl tRNA synthetases2018

    • 著者名/発表者名
      Yokobori, S., R. Furukawa, T. Yokogawa, & A. Yamagishi
    • 学会等名
      Hadean Bioscience International Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミノアシルtRNA合成酵素の分子系統解析と祖先酵素復元に基づく翻訳系の進化の解析2018

    • 著者名/発表者名
      横堀伸一
    • 学会等名
      第41回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Class IIaアミノアシルtRNA合成酵素の分子系統解析に基づく初期翻訳系の進化2018

    • 著者名/発表者名
      古川龍太郎、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      第41回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アミノアシルtRNA合成酵素の分子系統解析に基づく初期翻訳系の進化2017

    • 著者名/発表者名
      古川龍太郎、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      日本進化学会第19回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アミノアシル化tRNA合成酵素の分子系統解析と祖先酵素復元に基づく標準遺伝暗号表の成立過程の推定2017

    • 著者名/発表者名
      横堀伸一、古川龍太郎、横川隆志、笹本峻弘、佐藤陸、宮下奈津実、遠藤有紀、松田直樹、丸山真歩、木賀大介、赤沼哲史、山岸明彦
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Chapter 8. Eukaryotes Appearing. In: "Astrobiology. From the Origins of Life to the Search for Extraterrestrial Intelligence". (Eds. A. Yamagishi, T. Kakegawa, & T. Usui)2019

    • 著者名/発表者名
      Yokobori, S., & R. Furukawa
    • 総ページ数
      465
    • 出版者
      Springer Nature Singapore Pte Ltd.
    • ISBN
      9789811336386
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi