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2017 年度 実績報告書

光合成能喪失藻類をモデルとした従属栄養性への進化を駆動する因子の提唱

研究課題

研究課題/領域番号 15H05606
研究機関京都大学

研究代表者

神川 龍馬  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (40627634)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード光合成 / 進化 / 藻類
研究実績の概要

昨年度までに同定した炭素源トランスポーター遺伝子のうち、従属栄養性珪藻類はもつが光合成性珪藻類はもたない2つの遺伝子をGFP遺伝子と融合させ、モデル光合成性珪藻類細胞内で発現させた。その結果、GFP蛍光はクロロフィル蛍光と重なる部位に観察されたため、今回の実験に用いた炭素源トランスポーターは葉緑体膜に局在している可能性が示唆された。そのため、外部からの炭素源取り込みに寄与していることは示すことができなかった。
従属栄養性珪藻類が利用できる炭素源の探索を昨年度に引き続き行った。コントロールとして用いた光合成性珪藻類の一種はグルコースを利用できないことを確認した。従属栄養性珪藻類の一種もグルコースは利用できないので、この性質は光合成性であった祖先から受け継いだ形質であると考えられる。また、従属栄養性珪藻類は金属イオンのキレート剤として用いられる物質が炭素源およびエネルギー源として利用可能であることが示唆された。この可能性については、引き続き追加確認実験を行う。
あらたに行ったマングローブ林での従属栄養性珪藻類の分布調査に関連して、マングローブ林の光量および光質の解析を行った。その結果、サンプリングを行っているサイト付近のマングローブ林内では、林外部の100分一程度の光量しかなく、また700 nm以上の赤外光がほとんどを占めていた。マングローブ内の従属栄養性珪藻類の分布・増殖と光の関係について、今後研究をしていく必要があることを示唆している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

炭素源の取り込みに重要な、従属栄養性珪藻類特異的トランスポーターは同定できていないものの、来年度に別の候補遺伝子の詳細な解析を進める予定である。その一方で利用可能な炭素源の同定や生態に関するデータの蓄積は進んでいることから順調に研究が進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

おおむね順調に進展していることから、研究計画通りに進めていく。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Philipps-Universitat Marburg/LOEWE-Zentrum fur SynMikro(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Philipps-Universitat Marburg/LOEWE-Zentrum fur SynMikro
  • [国際共同研究] Dalhousie University(Canada)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      Dalhousie University
  • [雑誌論文] Phylogenomics places orphan protistan lineages in a novel eukaryotic super-group2018

    • 著者名/発表者名
      Brown MW, Heis AA, Ryoma Kamikawa, Inagaki Y, Yabuki A, Tice AK, Shiratori T, Ishida K, Hashimoto T, Simpson AGB, Roger AJ
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 10 ページ: 427-433

    • DOI

      10.1093/gbe/evy014

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The draft genome of Kipferlia bialata reveals reductive genome evolution in fornicate parasites2018

    • 著者名/発表者名
      Tanifuji G, Takabayashi S, Kume K, Takagi M, Nakayama T, Ryoma Kamikawa, Inagaki Y, Hashimoto T
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 13 ページ: e0194487

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0194487

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Origin and Diversification of Mitochondria2017

    • 著者名/発表者名
      Roger AJ, Munoz-Gomez SA, Kamikawa R
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 27 ページ: R1177-R1192

    • DOI

      10.1016/j.cub.2017.09.015

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Non-photosynthetic Diatom Reveals Early Steps of Reductive Evolution in Plastids2017

    • 著者名/発表者名
      Kamikawa R, Moog D, Zauner S, Tanifuji G, Ishida KI, Miyashita H, Mayama S, Hashimoto T, Maier UG, Archibald JM, Inagaki Y
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: 34 ページ: 2355-2366

    • DOI

      10.1093/molbev/msx172

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mitochondrial Genome Evolution and a Novel RNA Editing System in Deep-Branching Heteroloboseids2017

    • 著者名/発表者名
      Yang J, Harding T, Kamikawa R, Simpson AGB, Roger AJ
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 9 ページ: 1161-1174

    • DOI

      10.1093/gbe/evx086

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Growth characterization of non-photosynthetic diatoms, Nitzschia spp., inhabiting estuarine mangrove forests of Ishigaki Island, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Ryoma Kamikawa
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 12 ページ: 164-170

    • DOI

      10.3800/pbr.12.164

    • 査読あり
  • [学会発表] 非光合成性珪藻類葉緑体トリオースリン酸輸送体の基質特異性と紅藻類由来葉緑体の進化2018

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬、Daniel Moog、野澤彰、戸澤譲
    • 学会等名
      日本藻類学会第42回大会
  • [学会発表] “非”光合成性珪藻類:進化・多様性・応用への展望2017

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬
    • 学会等名
      平成29年度 マリンバイオテクノロジー学会「若手の会シンポジウム」
    • 招待講演
  • [学会発表] 藻類が光合成を捨てるとき2017

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬
    • 学会等名
      第11回ゲノム微生物学会若手の会
    • 招待講演
  • [学会発表] イントロダクション:現存真核生物の多様性2017

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬
    • 学会等名
      第19回進化学会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Reductive evolution of plastids in diatoms after loss of photosynthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa
    • 学会等名
      International Phycological Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evolutionary cross talk between the non-photosynthetic plastids and the cytosol of Nitzschia.2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa, Daniel Moog, Akira Nozawa, Yuzuru Tozawa
    • 学会等名
      The IVth Molecular Life of Diatoms
    • 国際学会
  • [学会発表] Giardiaに近縁な自由生活性鞭毛虫Dysnectes brevisのMRO機能の推測2017

    • 著者名/発表者名
      井上貴史、谷藤吾朗、神川龍馬、久米慶太郎、稲垣祐司、橋本哲男
    • 学会等名
      第86回日本寄生虫学会
  • [学会発表] ランブル鞭毛虫近縁種における分割イントロン(splintron)の探索:splintronの普遍性と成立過程の解明に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      杉崎真、神川龍馬、稲垣祐司、橋本哲男、谷藤吾朗
    • 学会等名
      第86回日本寄生虫学会大会

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公開日: 2018-12-17  

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