「地球最古の代謝を現存する生命」：共通祖先の細胞様式と始原代謝の実像証明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H02019
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分17050:地球生命科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 高野 淑識 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学センター), センター長代理 (80399815)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: アーキア（古細菌） / 共通祖先 / 有機分子レベル分析技術 / 生命の系統樹 / ロキアーキオータ（Lokiarchaeaota）

研究成果の概要

真核生物の起源の最有力候補としてロキアーキオータ（Lokiarchaeaota）と呼ばれるアーキア（古細菌）が大きな注目を集めていた。理由は、「アーキアとユーカリア（真核生物）の共通祖先」とされるためである。しかし、世界のどの研究チームも単離培養に成功せず、科学的な観点での本質的な実像は、大きな謎のままであった。Imachi et al. Nature (2020) では、世界で唯一その共通祖先の単離培養に成功した。本研究は、地球最古の始原的な描像を現存している生命（＝世界初の単離株）から、二大生物界の共通祖先となる細胞様式を示し、その初生的な代謝機構の実像を明らかにした。

自由記述の分野

地球惑星科学・地球生命科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界中の研究者らが、熱望している「アーキア（古細菌）とユーカリア（真核生物）の共通祖先」の単離株を初めて捕獲した。我々は、有機分子レベル分析技術を用いて、地球最古の「共通祖先」の細胞様式と始原的な代謝機構の実像を解明し、原核から真核へ生命の系統樹の進化を明らかにした（Imachi et al.,Nature, 2020）。高精度な分析技術と先進的な物質科学の相乗効果である。このような技術基盤は、領域を超えた学術界への波及に限らず、革新的な研究開発を生み出す新知識の社会還元に貢献する。一連の実績評価を受け、米国科学協会（AAAS）Science誌 のブレイクスルーオブザイヤーに選出された。