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2015 年度 実績報告書

ミトコンドリア・色素体以外の共生オルガネラ成立過程の解明

計画研究

研究領域マトリョーシカ型進化原理
研究課題/領域番号 23117006
研究機関筑波大学

研究代表者

稲垣 祐司  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (50387958)

研究分担者 小保方 潤一  京都府立大学, 生命環境科学研究科(系), 教授 (50185667)
神川 龍馬  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (40627634)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワードオルガネラ進化 / ゲノム進化 / 共生 / 光合成 / 窒素固定
研究実績の概要

Rhopalodia科珪藻Epithemia adnataの宿主核ゲノム中にコードされた楕円体の維持・制御に関わる遺伝子を探索した。その結果、ペプチドグリカンの代謝に関連する遺伝子を同定した。当該珪藻細胞内でペプチドグリカンを保持する構造は楕円体のみであり、これら2つの遺伝子は宿主細胞が楕円体のペプチドグリカン代謝を制御している証拠であると考えらえれる。
これまでのゲノムシーケンス解析、遺伝子転写物の網羅的シーケンス解析、転写開始点解析データ等を総合し、有殻アメーバPaulinella chromatophora MYN-1株の宿主核ゲノムの概要が把握できた。ゲノムサイズは約1Gbpだと推測され、これまでのゲノムシーケンスデータのカバレッジはX137となっている。転写物データは合計41.3Gbpに達し、転写開始点解析で取得した約10億タグ(合計3.3Gbp)と併せ、ゲノム上での転写反応がどこから開始されているかの概要を十分に把握できた。現在ゲノム配列のアノテーションを行っている。アノテーションが終わり次第、そのデータをもとにシアノバクテリア共生体(有色体)の獲得に伴う宿主核ゲノム進化の全容の解明に取りかかることができる。
Rhopalodia科珪藻の楕円体を高精度で推測するためには、楕円体に直近の自由生活性シアノバクテリアのゲノムデータに基づく大規模分子系統解析が必要である。前年度までのシーケンス解析により、Cyanothece sp. NKBG520001株ゲノム中には複数種のIS配列が多数存在するため完全解読は困難であることが判明した。但し楕円体の起源を推測する系統解析には十分であり、H27年度はNKBG20001株ドラフトゲノムデータを加えた大規模分子系統解析を実施した。その結果、楕円体は淡水産のCyanothece属シアノバクテリアとの姉妹群関係が強い系統的支持のもと復元された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 12件、 招待講演 4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Dalhousie University/University of British Columbia(Canada)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      Dalhousie University/University of British Columbia
  • [国際共同研究] Charles University in Prague(チェコ)

    • 国名
      チェコ
    • 外国機関名
      Charles University in Prague
  • [雑誌論文] Ungulate malaria parasites2016

    • 著者名/発表者名
      Templeton T, Asada M, Jiratanh M, Ishikawa SA, Tiawsirisup S, Sivakumar T, Namangala B, Takeda M, Mohkaew K, Ngamjituea S, Inoue N, Sugimoto C, Inagaki Y, Suzuki Y, Yokoyama N, Kaewthamasorn M, Kaneko O
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 23230

    • DOI

      10.1038/srep23230

    • 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] Group II intron-mediated trans-splicing in the gene-rich mitochondrial genome of an enigmatic eukaryote, Diphylleia rotans2016

    • 著者名/発表者名
      Kamikawa R, Shiratori T, Ishida K, Miyashita H, Roger AJ
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 8 ページ: 458-466

    • DOI

      10.1093/gbe/evw011

    • 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] 共生体由来オルガネラにまつわるエトセトラ2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣祐司
    • 雑誌名

      生物の科学 遺伝

      巻: 70 ページ: 156-160

  • [雑誌論文] シアノバクテリアと真核藻類の細胞統合―「窒素固定オルガネラ」へ続く道?2016

    • 著者名/発表者名
      中山卓郎,稲垣祐司
    • 雑誌名

      生物の科学 遺伝

      巻: 70 ページ: 176-180

  • [雑誌論文] 光合成能力を失った種と葉緑体の進化・多様性2016

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬
    • 雑誌名

      生物の科学 遺伝

      巻: 70 ページ: 115-120

  • [雑誌論文] Multiple losses of photosynthesis in Nitzschia (Bachillariophyceae)2015

    • 著者名/発表者名
      Kamikawa R, Yubuki N, Yoshida M, Taira M, Ishida K, Leander BS, Miyashita H, Hashimoto T, Mayama S, Inagaki Y
    • 雑誌名

      Phycological Research

      巻: 63 ページ: 18-28

    • DOI

      10.1111/pre.12072

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Plastid genome-based phylogeny pinpointed the origin of the green-colored plastid in the dinoflagellate Lepidodinium chlorophorum2015

    • 著者名/発表者名
      Kamikawa R, Tanifuji G, Kawachi M, Miyashita H, Hashimoto T, Inagaki Y
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 7 ページ: 1133-1140

    • DOI

      10.1093/gbe/ew060

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Morphological identities of two different marine stramenopile environmental sequence clades: Bicosoeca kenaiensis (Hilliard 1971) and Cantina marsupialis (Larson and Patterson, 1990) gen. nov., comb. nov.2015

    • 著者名/発表者名
      Yubuki N, Panek T, Yabuki A, Cepicka I, Takishita K, Inagaki Y, Leander BS
    • 雑誌名

      Journal of Eukaryotic Microbiology

      巻: 62 ページ: 532-542

    • DOI

      10.1111/jeu.12207

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The mitochondria genomes of Kudoa species are extremely diverged among Metazoa2015

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi F, Sekizuka T, Ogasawara Y, Yokoyama H, Kamikawa R, Inagaki Y, Nozaki T, Sugita-Konish Y, Ohnishi T, Kuroda M
    • 雑誌名

      PLOS One

      巻: 10 ページ: e30132030

    • DOI

      10.01371/journal.pone.0132030

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multiple conversion between the genes encoding bacterial class-I release factors2015

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa SA, Kamikawa R, Inagaki Y
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: 12406

    • DOI

      10.1038/srep12406

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proposal of a Twin-arginine translocator system-mediated constraint against loss of ATP synthase genes from nonphotosynthetic plastid genomes2015

    • 著者名/発表者名
      Kamikawa R, Tanifuji G, Ishikawa SA, Onodera NT, Ishida K, Hashimoto T, Miyashita H, Mayama S, Inagaki Y
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: 32 ページ: 2598-2604

    • DOI

      10.1093/molbev/msv134

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Metabolic capacity of mitochondrion-related organelles in the free-living anaerobic stramenopile Cantina marsupialis2015

    • 著者名/発表者名
      Noguchi F, Shimamura S, Nakayama T, Yazaki Y, Yabuki A, Hashimoto T, Inagaki Y, Fujikura K, Takishita K
    • 雑誌名

      Protist

      巻: 32 ページ: 2598-2604

    • DOI

      10.1016/j.protis.2015.08.002

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] フォルニカータ生物群の基部から分岐する新奇嫌気性生物PAP020株のミトコンドリア様オルガネラの代謝機能の推測2016

    • 著者名/発表者名
      矢崎裕規,白鳥峻志,久米慶太郎,橋本哲男,石田健一郎,稲垣 祐司
    • 学会等名
      第85回日本寄生虫学会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-20
  • [学会発表] 非光合成性珪藻類葉緑体における機能2016

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬,Stefan Zauner,Uwe Maier,Daniel Moog,John M Archibald,Andrew J Roger,真山茂樹,石田健一郎,宮下英明,稲垣祐司
    • 学会等名
      日本藻類学会第40回大会
    • 発表場所
      日本歯科大学生命歯科部(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-20
  • [学会発表] Rhopalodia科珪藻細胞内共生体の比較ゲノム解析2016

    • 著者名/発表者名
      中山卓郎,稲垣祐司
    • 学会等名
      日本藻類学会第40回大会
    • 発表場所
      日本歯科大学生命歯科部(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-20
  • [学会発表] 葉緑体を置換した渦鞭毛藻の葉緑体関連代謝系におけるEGTの傾向2016

    • 著者名/発表者名
      松尾恵梨子,稲垣祐司
    • 学会等名
      日本藻類学会第40回大会
    • 発表場所
      日本歯科大学生命歯科部(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-20
  • [学会発表] 新奇ケルコゾア生物Brevimastigomonas sp. KY003株の持つ新たなミトコンドリア様オルガネラ2015

    • 著者名/発表者名
      松野佑成,石井健一郎,宮下英明,神川龍馬
    • 学会等名
      第30回日本微生物生態学会
    • 発表場所
      土浦亀城プラザ(茨城県土浦市)
    • 年月日
      2015-10-17 – 2015-10-20
  • [学会発表] Green alga-derived nucleomorphs in dinoflagellate cells2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Inagaki
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The dynamics of mitochondrial metabolism in a cercozoan capable of growth in aerobic and low-oxygen conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Phylogenetic analysis of a myxozoan genus Kudoa mitochondrial genomes, and the modulation of host innate immunity by Kudoa infection2015

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Takeuchi, Tsuyoshi Sekizuka, Yumiko Ogasawara, Hiroshi Yokoyama, Ryoma Kamikawa, Yuji Inagaki, Tomoyoshi Nozaki, Yoshiko Sugita-Konishi, Takahiro Ohnishi, Makoto Kuroda
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Convergent evolution of carbon metabolisms after loss of photosynthesis2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa, Yuji Inagaki
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Plastid genome reduction in two separate dinoflagellate lineages bearing pedinophyte-derived plastids2015

    • 著者名/発表者名
      Kounosuke Morita, Goro Tanifuji, Takuro Nakayama, Ryoma Kamikawa, Chihiro Sarai, Kazuya Takahashi, Mitsunori Iwataki, Yuji Inagaki
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction and comparison of the metabolism of mitochondrion-related organelles in free-living fornicate organisms2015

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Kume, Shun Takabayashi, Ryoma Kamikawa, Goro Tanifuji, Yuji Inagaki, Tetsuo Hashimoto
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of endosymbiotic gene transfer on plastid metabolic pathways in dinoflagellates with haptophyte-derived plastids2015

    • 著者名/発表者名
      Eriko Matsuo, Yuki Nishimura, Yuji Inagaki
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • 国際学会
  • [学会発表] フォルニカータ+パラバサリア生物群内でのミトコンドリア縮退進化2015

    • 著者名/発表者名
      髙林舜,久米慶太郎,神川龍馬,谷藤吾朗,稲垣祐司,橋本哲男
    • 学会等名
      第75回日本寄生虫学会東日本支部大会
    • 発表場所
      順天堂大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-09-26
  • [学会発表] Rhopalodia科珪藻における細胞内共生シアノバクテリアのゲノム縮小進化2015

    • 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
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-08
  • [学会発表] Comparative genome analysis of pedinophyte plastids and the pedinophyte-derived plastids in two dinoflagellates Lepidodinium chlorophorum and strain MRD-1512015

    • 著者名/発表者名
      Kounosuke Morita, Goro Tanifuji, Takuro Nakayama, Ryoma Kamikawa, Chihiro Sarai, Kazuya Takahashi, Mitsunori Iwataki, Yuji Inagaki
    • 学会等名
      VII ECOP-ISOP Joint Meeting 2015
    • 発表場所
      Hotel-Conterence Center Sylken Al-Andalus Palace & the "Reina Mercedes" Scientific Campus of the University of Seville, Seville, Spain
    • 年月日
      2015-09-05 – 2015-09-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Strain PAP020, a novel anaerobic microeukaryote branching at the base of Fornicata2015

    • 著者名/発表者名
      Euki Yazaki,Takashi Shiratori,Keitaro Kume,Tetsuo Hashimoto,Ken-Ichiro Ishida,Yuji Inagaki
    • 学会等名
      VII ECOP-ISOP Joint Meeting 2015
    • 発表場所
      Hotel-Conterence Center Sylken Al-Andalus Palace & the "Reina Mercedes" Scientific Campus of the University of Seville, Seville, Spain
    • 年月日
      2015-09-05 – 2015-09-10
    • 国際学会
  • [学会発表] The dynamics of mitochondrial metabolism .in a cercozoan capable of growth in aerobic and low-oxygen conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa
    • 学会等名
      VII ECOP-ISOP Joint Meeting 2015
    • 発表場所
      Hotel-Conterence Center Sylken Al-Andalus Palace & the "Reina Mercedes" Scientific Campus of the University of Seville, Seville, Spain
    • 年月日
      2015-09-05 – 2015-09-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヌクレオモルフをもつ2種の未記載渦鞭毛藻:「真核-真核型」細胞内共生を介した葉緑体成立過程を解き明かす新たなモデルとして2015

    • 著者名/発表者名
      皿井千裕,谷藤吾朗,中山卓郎,神川龍馬,高橋和也,石田健一郎,岩滝光儀,稲垣祐司
    • 学会等名
      日本進化学会第17回大会
    • 発表場所
      中央大学後楽園キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-08-20 – 2015-08-23
    • 招待講演
  • [学会発表] トランスクリプトームデータを基盤とした大規模分子系統解析による新奇嫌気性真核微生物PAP020株の系統的位置の解明2015

    • 著者名/発表者名
      矢﨑裕規,白鳥隆志,久米慶太郎,橋本 哲男,石田健一郎,稲垣祐司
    • 学会等名
      日本進化学会第17回大会
    • 発表場所
      中央大学後楽園キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-08-20 – 2015-08-23
  • [学会発表] Is a microaerophilic flagellate strain PAP020 is the most basal member of the Fornicata?2015

    • 著者名/発表者名
      Euki Yazaki, Takashi Shiratori, Keitaro Kume, Sohta Ishikawa, Ken-Ichiro Ishida, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki
    • 学会等名
      Integrated Microbial Biodiversity Program meeting, Canadian Institute for Advanced Research
    • 発表場所
      Westin Moutain Bear Resort, Victoria, Canada
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Two cercozoans from low-oxygen environments reveal the early stages of mitochondrial adaptation to anaerobiosis2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa
    • 学会等名
      Integrated Microbial Biodiversity Program meeting, Canadian Institute for Advanced Research
    • 発表場所
      Westin Moutain Bear Resort, Victoria, Canada
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] 2nd International Symposium on Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells2015

    • 発表場所
      筑波大学大学会館国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-02-01  

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