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2016 年度 実施状況報告書

好気性真核生物から嫌気性真核生物への進化におけるスナップショットと多様性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K14591
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 – 2018-03-31
キーワード酸素 / トランスクリプトーム / ミトコンドリア
研究実績の概要

昨年度に得られたトランスクリプトーム解析に加え、さらに再現性をとるために同様のトランスクリプトーム解析を嫌気および好気培養細胞を用いて行った。嫌気2サンプル、好気2サンプルの計4サンプルすべてのデータを用いてアッセンブルを行い、コンティグを得た。コンティグに対し、リードを再マッピングし、嫌気でより発現している遺伝子および嫌気では発現が抑えられている遺伝子を同定した。
さらに、このように酸素の有無で発現量が異なる遺伝子がコードするタンパク質データセットから、ミトコンドリア標的配列を検出した。今回の解析ではピルビン酸:フェレドキシン酸化還元酵素やピルビン酸:ギ酸リアーゼなどが嫌気条件でより発現し、ミトコンドリアで機能するタンパク質として同定された。
これらのうち、いくつかのタンパク質配列におけるN末端配列をGFPのN末端へ結合させたリコンビナントタンパク質を酵母細胞内で発現させた。その結果、ミトコンドリア局在を示し、同定された嫌気条件特異的タンパク質がミトコンドリア内で機能していることが示唆された。現在、これらの遺伝子が関与する代謝経路の全体像を把握するため、トランスクリプトームデータの精査と遺伝子探索を行っている。
また、昨年度単離した嫌気性真核生物2種から抽出したRNAを用いてトランスクリプトーム解析を行った。現在、本種における嫌気環境でのエネルギー生産機構の推定をトランスクリプトームベースで行っている。

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

予定通り、再現性のあるトランスクリプトームデータから定量的な比較解析ができた。また、予定通りミトコンドリア局在タンパク質の推定ができている。

今後の研究の推進方策

研究計画通りに進展しているため、大幅な変更は必要ない。今後も研究計画通りに進めていく。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Dalhousie University(Canada)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      Dalhousie University
  • [国際共同研究] Philipps-Universitat Marburg(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Philipps-Universitat Marburg
  • [国際共同研究] Charles University(チェコ)

    • 国名
      チェコ
    • 外国機関名
      Charles University
  • [国際共同研究] University of Arkansas(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Arkansas
  • [国際共同研究] Uppsala University(Sweden)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Uppsala University
  • [雑誌論文] Organelles that illuminate the origins of Trichomonas hydrogenosomes and Giardia mitosomes2017

    • 著者名/発表者名
      Leger M, Kolisko M, Ryoma Kamikawa, Stairs CW, Kume K, Cepicka I, Silberman JD, Andersson JO, Xu F, Yabuki A, Zhang Q, Takishita K, Inagaki Y, Simpson AGB, Hashimoto T, Roger AJ
    • 雑誌名

      Nature Ecology and Evolution

      巻: 1 ページ: 0092

    • DOI

      10.1038/s41559-017-0092

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The earliest stages of mitochondrial adaptation to low oxygen revealed in a novel rhizarian2016

    • 著者名/発表者名
      Gawryluk RM, Ryoma Kamikawa, Stairs CW, Silberman JD, Brown MW, Roger AJ
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 26 ページ: 2729-2738

    • DOI

      10.1016/j.cub.2016.08.025

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial genome of Palpitomonas bilix: Derived genome structure and ancestral system for cytochrome c maturation2016

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Y, Tanifuji G, Ryoma Kamikawa, Yabuki A, Hashimoto T, Inagaki Y
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 8 ページ: 3090-3098

    • DOI

      10.1093/gbe/evw217

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 非光合成性珪藻類葉緑体のゲノム進化2017

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬
    • 学会等名
      第41回日本藻類学会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2017-03-23 – 2017-03-25
  • [学会発表] 光合成能喪失に伴う葉緑体ゲノム進化2017

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2017-03-19 – 2017-03-21
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成能の喪失がもたらす真核生物進化2016

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬
    • 学会等名
      水圏微生物のエネルギー利用戦略とその相互作用に関する研究会
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所
    • 年月日
      2016-11-03 – 2016-11-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Rare loss of the Calvin Benson cycle in non-photosynthetic plastids2016

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa, Zauner S, Moog D, Tanifuji G, Ishida KI, Mayama S, Hashimoto T, Archibald JM, Maier UG, Miyashita H,Inagaki Y
    • 学会等名
      ICES2016 Kyoto
    • 発表場所
      京都府立大学
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-14
    • 国際学会
  • [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, Ryoma Kamikawa, Moore CE, Mills T, Inagaki Y, Hashimoto T, Archibald JM
    • 学会等名
      ICES2016 Kyoto
    • 発表場所
      京都府立大学
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-14
    • 国際学会
  • [学会発表] インビジブル:色を捨てた"藻類"たち2016

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬
    • 学会等名
      第18回進化学会WS「プロティストワールド~アプローチの多様化がもたらすもの~」
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-08-25 – 2016-08-28
    • 招待講演
  • [備考] Ryoma's website

    • URL

      https://sites.google.com/site/ryomakamikawa/

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-22  

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