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2018 年度 実績報告書

プリメタゾアモデルの拡充による動物多細胞性進化の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07468
研究機関県立広島大学

研究代表者

菅 裕  県立広島大学, 生命環境学部, 准教授 (30734107)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード多細胞性 / 進化 / 細胞接着 / 細胞連絡 / 単細胞ホロゾア
研究実績の概要

1.ゲノム編集法の確立
単細胞ホロゾアでゲノム編集法を確立することは、本研究課題でもっとも重要な目標である。クレオリマックス細胞やカプサスポラ細胞で実際にゲノム編集を起すことには成功していないが、その実現に向けた重要な研究成果が得られた。まず、single strand annealing assay(SSA)法により、カプサスポラ細胞内でDNAの切断が意図したとおりに起きることを確認した。すなわち、zinc finger nuclease(ZFN)タンパク質、TALENタンパク質双方が、カプサスポラ細胞内で標的配列を特異的に切断すること、そしてその後DNAが相同性組み換えを利用して修復されることを確認した。クレオリマックス細胞においても同様の結果が得られた。更にクレオリマックス細胞においては、強い相同性組み換え能の存在を示す証拠が得られた。これを利用して、簡便な遺伝子ノックイン法を確立できる可能性がある。
2.単細胞ホロゾアが持つ「多細胞的な」遺伝子の機能解析
遺伝子機能解析の基盤となるゲノム配列をリシーケンスし、品質の高いゲノム配列を作出し論文に出版することができた。カプサスポラの持つラミニン遺伝子の機能解析については、予定通り抗体の作成を終え、現在タンパク質レベルの機能解析を行っている。また、カプサスポラの持つNotch遺伝子については、動物のNotch遺伝子とよく似た分子機能を発見することができた。さらに、細胞の置かれた環境によって特異的に発現する遺伝子(これらは多細胞性進化と関連している可能性がある)のスクリーニングを行い、予測した通り、いくつかの「多細胞的な」遺伝子は環境の変化に応じて働き方を変えているという結果が得られた。これらの結果は、単細胞ホロゾアの持つ「多細胞的な」遺伝子が、危機的な環境をやり過ごすための危機避難機構に関わっているのではないか、という仮説に合致するものである。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Institute of Evolutionary Biology/Universitat Pompeu Fabra/CSIC(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      Institute of Evolutionary Biology/Universitat Pompeu Fabra/CSIC
  • [国際共同研究] Oslo University(ノルウェー)

    • 国名
      ノルウェー
    • 外国機関名
      Oslo University
  • [国際共同研究] New York State University/Dartmouth College(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      New York State University/Dartmouth College
  • [国際共同研究] University of Bristol(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Bristol
  • [国際共同研究] Stockholm University(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Stockholm University
  • [雑誌論文] Revision of the Capsaspora genome using read mating information adjusts the view on premetazoan genome2018

    • 著者名/発表者名
      Denbo Seitaro、Aono Katsutoshi、Kai Takaaki、Yagasaki Rei、Ruiz-Trillo I?aki、Suga Hiroshi
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 61 ページ: 34~42

    • DOI

      10.1111/dgd.12587

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Unicellular Origin of the Animal MicroRNA Machinery2018

    • 著者名/発表者名
      Br?te Jon、Neumann Ralf S.、Fromm Bastian、Haraldsen Arthur A.B.、Tarver James E.、Suga Hiroshi、Donoghue Philip C.J.、Peterson Kevin J.、Ruiz-Trillo I?aki、Grini Paul E.、Shalchian-Tabrizi Kamran
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 28 ページ: 3288~3295.e5

    • DOI

      10.1016/j.cub.2018.08.018

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transfection ofCapsaspora owczarzaki, a close unicellular relative of animals2018

    • 著者名/発表者名
      Parra-Acero Helena、Ros-Rocher N?ria、Perez-Posada Alberto、Ko?yczkowska Aleksandra、S?nchez-Pons N?ria、Nakata Azusa、Suga Hiroshi、Najle Sebasti?n R.、Ruiz-Trillo I?aki
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 ページ: 162107~162107

    • DOI

      10.1242/dev.162107

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Src signaling in a low-complexity unicellular kinome2018

    • 著者名/発表者名
      Suga Hiroshi、Miller W. Todd
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 5362~5362

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23721-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The origin of cell adhesion and communication: a view from unicellular holozoans2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suga
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting of 51st Japanese Society of Developmental Biology and Japan Society for Cell Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Transition from protists to animals: the evolution of metazoan multicellularity2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suga
    • 学会等名
      The 89th Annual Meeting of Zoological Science of Japan
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The evolution of multicellularity - a unicellular holozoan point of view2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suga
    • 学会等名
      The 46th Naito Conference “Mechanisms of evolution and biodiversity”
    • 国際学会
  • [備考] Suga lab home page

    • URL

      http://www.pu-hiroshima.ac.jp/~hsuga/

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公開日: 2019-12-27  

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