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2023 年度 実施状況報告書

貝類ミネラリゼーション機構における適応的意義:原鰓類の微細構造進化に注目して

研究課題

研究課題/領域番号 21K14033
研究機関金沢大学

研究代表者

佐藤 圭  金沢大学, GS教育系, 講師 (40780036)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード軟体動物 / 原鰓類 / 貝殻微細構造 / 貝殻基質タンパク質 / 真珠構造 / 均質構造 / トランスクリプトーム解析
研究実績の概要

大槌湾・船越湾での継続的な調査により、当初目的としていた、それぞれ貝殻微細構造が異なる原鰓類の3系統のサンプリングが達成できた。目的種のRNA-seq解析、De novo アセンブリによる新規ゲノム配列の決定が完了している。またlocalBLASTによって既知の貝殻タンパク質の探索した結果、原始的二枚貝類の一群である原鰓類の貝殻形成の分子機構が極めて独自性の高いものである可能性が明らかとなりつつある。貝殻微細構造を制御すると考えられている貝殻基質タンパク質の研究は、これまでは主にモデル種を対象とした限定的な知見に基づく議論が続いていたが、本研究の成果によって、軟体動物の重要な形質である貝殻について、体系的な進化仮説が提唱できると期待される。
また、継続的な野外調査によって、産出年代が異なる(中生代~新生代)多数の化石原鰓類標本を入手できている。これらのサンプルについては、走査型電子顕微鏡による貝殻微細構造形質の観察が実施済みである。前述の進化仮説と総合することで、原鰓類における貝殻微細構造形質進化が適応放散に寄与したことを実証できれば、巨視的形態には現れないミクロスケールの形質進化の重要性が提言できるだろう。

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

かつて調査地である大槌湾・船越湾において多産すると報告されていた対象種の1種が恐らく震災の影響でほとんど採取できず、タクソンサンプリングのための調査に時間を要していたため、全体としての進捗は遅れている。ただし、この最大の課題を令和6年度はクリアできた。このため、一連の研究成果をまとめ上げるためのデータは概ね揃いつつある。

今後の研究の推進方策

原鰓類の解析結果は、最終的にトランスクリプトーム解析とプロテオーム解析の結果を組み合わせることで、軟体動物という分類群を特徴づける貝殻の進化史に迫ることを目指す。プロテオーム解析は、タンパク質の抽出実験まで作業が進展しているため、まずはこの点について成果を投稿論文にまとめ上げることを目指す。また、これを踏まえて化石原鰓類の貝殻微細構造の進化についての研究成果をまとめ上げることを目標とする。この他、微細構造形質の可塑的発現についてのデータを得るため、次年度も継続して大槌湾での調査を実施する。

次年度使用額が生じた理由

アメリカでの地質調査を実現するため、円安などの情勢によって高騰する海外渡航費を捻出できるよう旅費を次年度分に節約したため。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Ammonoid extinction versus nautiloid survival: Is metabolism responsible?2023

    • 著者名/発表者名
      Tajika Amane、Landman Neil H.、Cochran J. Kirk、Nishida Kozue、Shirai Kotaro、Ishimura Toyoho、Murakami-Sugihara Naoko、Sato Kei
    • 雑誌名

      Geology

      巻: 51 ページ: 621~625

    • DOI

      10.1130/g51116.1

  • [学会発表] Physiological response of Pinctada fucata to hypoxia and its related phenotypic plasticity of the shell microstructure2023

    • 著者名/発表者名
      Kei SATO, Kozue NISHIDA, Kentaro TANAKA, Akito ISHIKAWA, Naoko MURAKAMI-SUGIHARA, Keita HIGUCHI, Yasunori IWAHASHI, Kiyohito NAGAI
    • 学会等名
      6th international schlerochronology conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 貧酸素水塊が真珠形成に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤圭, 西田梢, 田中健太郎, 石川彰人, 杉原奈央子, 樋口恵太, 岩橋徳典, 永井清仁
    • 学会等名
      真珠研究シンポジウム2023
  • [学会発表] 貧酸素環境におけるホンビノスの貝殻微細構造作り分けと生理的メカニズムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤圭, 西田梢, 田中健太郎, 杉原奈央子, 石川彰人, WANG JINGZHU
    • 学会等名
      第18回バイオミネラリゼーションワークショップ

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公開日: 2024-12-25  

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