| 研究課題/領域番号 |
20K15853
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
大沼 亮 神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 講師 (80756825)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 盗葉緑体 / 渦鞭毛虫 / クリプト藻 / 細胞内共生 / 窒素同化 |
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| 研究実績の概要 |
光合成性真核生物は、細胞外から無機窒素を取り込み、葉緑体でアミノ酸を合成する（＝窒素同化）。葉緑体は細胞内共生に由来するオルガネラであるため、窒素同化機構は細胞内共生進化過程で成立したものと推測されるが、その過程は不明である。渦鞭毛虫類Nusuttodinium spp.は、単細胞藻類を細胞内に取り込み一時的な共生関係を生じる（＝盗葉緑体現象）系統群であり、細胞内共生進化における葉緑体獲得の前段階と解釈される。申請者の研究により、N. aeruginosumは外界から無機窒素源を取り込み、共生藻に供与する機構を獲得していることが示唆されたが、その分子機構と起源は不明である。本研究では、宿主である渦鞭毛虫の無機窒素同化及び輸送に関連する遺伝子群の同定と共生関係維持における機能の解析を行うことを目的とする。令和3年度は、宿主渦鞭毛虫＋共生クリプト藻（Chroomonas sp.Dc01株、またはHrL01株）を窒素欠乏培地で培養した際のトランスクリプトームと、NO3-、NO2-、NH4+培地で培養した際のトランスクリプトームを比較し、宿主及び共生体のトランスクリプトームの変動を解析した。さらに、渦鞭毛虫細胞内に共生した状態と自由生活条件でのクリプト藻のトランスクリプトームの変動を解析するため、クリプト藻Chroomonas sp.Dc01株、及びHrL01株を窒素欠乏培地、NO3-、NO2-、NH4+培地で培養した際のトランスクリプトームを取得し、解析を行った。また、渦鞭毛虫が持つ硝酸還元酵素の変異体作出のため、培養条件の検討を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
トランスクリプトーム解析により異なる窒素源での代謝の変化、共生状態の変化を予測することができたが、前職の国立遺伝学研究所から現職の内海域環境教育研究センターに着任したことにより、研究環境が一時的に縮小したため、予定している実験をすべて終了させることができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、光合成に応じた宿主から共生体への無機窒素輸送機構の解析するため、硝酸同化系に変異のある渦鞭毛虫株を作出し、安定同位体の取り込み実験、NanoSIMSによる窒素同位体の局在解析を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
同位体の実験を翌年度に実施することにしたため。
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