原始真核生物を求めて:新奇真核微生物の形態・発現遺伝子・ミトコンドリアゲノム解析

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22657025
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 稲垣 祐司 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (50387958)
• キーワード: 真核生物系統 / ミトコンドリア / 原始真核生物 / 細胞内微細構造 / EST解析

研究概要

ミトコンドリア(mt)は細胞内共生したバクテリアを起源とし、バクテリア型のミトコンドリアDNA(mtDNA)を保持する。mtは祖先真核生物で獲得されたとすると、祖先的真核生物のmtDNAは祖先的な特徴をもつ可能性が高い。ヤコバ類Reclinomonasはゲノムサイズ・遺伝子数が最大である「祖先的」mtDNAを持ち、祖先的真核生物の候補の1つである。ユーグレノゾア、ヘテロロボーサ、ヤコバ類は単系統であり、近年ディスコバ生物群と総称されている。これまでに我々が行った分子系統解析により、新奇真核生物TKB055株はディスコバ生物群の新たなメンバーであることが判明している。本研究の目的は、TKB055株を(1)形態観察、(2)網羅的発現遺伝子(EST)解析と大規模分子系統解析、(3)mtDNAの全ゲノム配列の決定、を通じた原始真核生物細胞に関する新たな知見の獲得である。H22年度には以下の作業を行った。
1.透過型電子顕微鏡による形態観察により、TKB055株がディスコバ生物群特有の形態的特徴を持っているか精査した。また、小サブユニットリボソームRNAをはじめ、複数のタンパク質遺伝子配列をもちいた分子系統解析の結果と合わせ、TKBO55株をTsukubamonas globosaとして正式に記載した(Yabuki,Inagaki,Ishida.2010 Protist 210:523-538)。
2.EST解析を行うため、T.globosa細胞の大量培養を行った。培養細胞から全RNAサンプルを調製し、パイロシークエンス用のcDNAライブラリー作成とシークエンシングの準備を行った。
3.T.globosaのmtDNA解析の準備として、濃度勾配遠心法によるミトコンドリア画分の精製、全DNAサンプルからのmtDNAの精製を試みた。試した2つの方法は出発材料が大量に必要であり、T.globosaの増殖速度・細胞収量を鑑みると現実的ではないことが分かった。そこで、全DNAサンプルからRolling circle amplificationによる環状mtDNAの増幅を試みた。

研究成果

• [雑誌論文] Spheroid bodies in rhopalodiacean diatoms were derived from a single endosymbiotic cyanobacterium (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakayama T, Ikegami Y, Nakayama T, Ishida K, Inagaki Y, Inouye I
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 124 ページ: 93-97
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial genomes from two red-tide forming raphidophycean algae, Heterosigma akashiwo and Chattonella var.marina (2011)
  • 著者名/発表者名: Masuda I, Kamikawa R, Ueda M, Oyama K, Yoshimatsu S, Inagaki Y, Sako Y
  • 雑誌名: Harmful Algae 巻: 10 ページ: 130-137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cercozoa comprises both EF-1α-containing and EFL-containing members (2011)
  • 著者名/発表者名: Kamikawa R, Yabuki A, Nakayama T, Ishida K, Hashimoto T, Inagaki Y
  • 雑誌名: European Journal of Protistology 巻: 47 ページ: 24-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Split introns in the genome of Giarida intestinalis are excised by spliceosome-mediated trans-splicing (2011)
  • 著者名/発表者名: Kamikawa R, Inagaki Y, Tokoro M, Roger AJ, Hashimoto T
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 21 ページ: 311-315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palpitomonas bilix gen.et sp.nov. : A novel deep-branching heterotroph possibly related to Archaeplastida or Hacrobia (2010)
  • 著者名/発表者名: Yabuki A, Inagaki Y, Ishida K
  • 雑誌名: Protist 巻: 210 ページ: 523-538
  • 査読あり
• [雑誌論文] A wide diversity of previously undetected relatives of diplomonads isolated from marine/saline habitats (2010)
  • 著者名/発表者名: Kolisko M, Silberman JD, Cepicka I, Yubuki N, Takishita K, Yabuki A, Leander BS, Inouye I, Inagaki Y, Roger AJ, Simpson AGB
  • 雑誌名: Environmental Microbiology 巻: 12 ページ: 2700-2710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rooting for the root of elongation factor-like protein phylogeny (2010)
  • 著者名/発表者名: Kamikawa R, Sakaguchi M, Matsumoto T, Hashimoto T, Inagaki Y
  • 雑誌名: Molecular Phylogenetics and Evolution 巻: 56 ページ: 1082-1088
  • 査読あり
• [雑誌論文] A phylogenetic mosaic plastid proteome and unusual platid-targeting signals in the green-colored dinoflagellate Lepidodinium cbloropborum (2010)
  • 著者名/発表者名: Minge MA, Shalchian-Tabrizi K, Torresen OK, Takishita K, Probert I, Inagaki Y, Klaveness D, Jakobsen KS
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 10 ページ: 191
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cryptic diversity of free-living parabasalids, Pseudotrichomonas keilini and Lacusteria cypriaca n.gen.et sp., as inferred from SSU rDNA sequences (2010)
  • 著者名/発表者名: Yubuki N, Ceza V, Cepicka I, Yabuki A, Inagaki Y, Nakayama T, Inouye I, Leander BS
  • 雑誌名: Journal of Eukaryotic Microbiology 巻: 57 ページ: 554-561
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive SSU rRNA phylogeny of Eukaryota (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishida K, Inagaki Y, Sakaguchi M, Oiwa A, Kai A, Suzuki M, Nakayama T, Chikuni T, Yabuki A, Yamaguchi H, Yubuki N, Yoshida M, Nakayama T, Inouye I, Hashimoto T
  • 雑誌名: Journal of Endocytobiosis and Cell Research 巻: 20 ページ: 81-88
  • 査読あり
• [学会発表] オミクス情報に基づく藻類・プロティスト複合系の多様性解明へのアプローチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山亜紀子、守屋繁春、菊池淳、兪一〓、Craig Evarroad、Diogo Ogawa、皿井千裕、稲垣祐司、中山剛、石田健一郎、橋本哲男、渡辺信、井上勲
  • 学会等名: 第35回日本藻類学会
  • 発表場所: 富山県・富山・富山大
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 所属不明の原生生物Palpitomonas bilixの系統的位置の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢吹彬憲、神川龍馬、Martin Kolisko、田辺晶史、Roger AJ、橋本哲男、石田健一郎、稲垣祐司
  • 学会等名: 第35回日本藻類学会
  • 発表場所: 富山県・富山・富山大
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 無色系統群の研究から炙り出される真核藻類の進化-ゲノミクスの視点を含めて (2011)
  • 著者名/発表者名: 稲垣祐司、矢吹彬憲、神川龍馬、西村祐貴、石田健一郎、橋本哲男
  • 学会等名: NBRP「藻類」シンポジウム『未来を支える藻類,その多様性-ゲノミクス・ポストゲノミクスの視点から』
  • 発表場所: 東京都・新宿・住友ビル47階スカイルーム(招待講演)
  • 年月日: 2011-01-29
• [学会発表] Molecular evidence for the residual nuclear genome of the green algal endosymbiont in the dinoflagellate Lepidodinium chlorophorum (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto T, Kamikawa R, Hashimoto T, Inagaki Y
  • 学会等名: 第26回国際生物学賞記念シンポジウム
  • 発表場所: 茨城県・つくば・つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Residual nuclear genome of the green algal endosymbiont in the dinoflagellate Lepidodinium chorophorum (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲垣祐司
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会年会合同大会)
  • 発表場所: 兵庫県・神戸・神戸ポートアイランド(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Giardia intestinalisゲノム中の「分割」イントロン群 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神川龍馬、稲垣祐司、所正治、Roger AJ、橋本哲男
  • 学会等名: 第9回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム
  • 発表場所: 長崎県・長崎・長崎大
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] Molecular evidence for the residual nuclear genome of the green algal endosymbiont in the dinoflagellate Lepidodinium chlorophorum (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto T, Kamikawa R, Inagaki Y
  • 学会等名: ISE 2010 (XI^<th> International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis)
  • 発表場所: ノルウェー・トロムソ・トロムソ大学
  • 年月日: 2010-08-29
• [学会発表] Evolutionary characteristics of the green-colored plastid in the dinoflagellate Lepidodinium chlorophorum (2010)
  • 著者名/発表者名: Inagaki Y、Matsumoto T, Kawchi M, Hashimoto T
  • 学会等名: ISE 2010 (XI^<th> International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis)
  • 発表場所: ノルウェー・トロムソ・トロムソ大学
  • 年月日: 2010-08-29
• [学会発表] Multigene phylogenies of diverse Carpediemonas-like organisms identify the closest relatives of 'amitochondriate' diplomonads and retortamonads (2010)
  • 著者名/発表者名: Takishita K, Kolisko M, Komatsuzaki H, Yabuki A, Cepicka I, Smejkalova P, Silberman JD, Inagaki Y, Hashimoto T, Roger AJ, Simpson AGB
  • 学会等名: ISEP XVIII
  • 発表場所: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • 年月日: 2010-07-02
• [学会発表] Tsukubamonas globosa gen.et sp.nov. ; a novel excavate flagellate possibly hold a key for the early evolution in "Discoba" (2010)
  • 著者名/発表者名: Yabuki A, Nakayama T, Yubuki N, Hashimoto T, Ishida K, Inagaki Y
  • 学会等名: ISEP XVIII
  • 発表場所: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • 年月日: 2010-07-02
• [学会発表] Green-colored plastids in the dinoflagellate genus Lepidodinium are of core chlorophyte origin (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto T, Shinozaki F, Chikuni T, Yabuki A, Takishita K, Kawachi M, Nakayama T, Inouye I, Hashimoto T, Inagaki Y
  • 学会等名: ISEP XVIII
  • 発表場所: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • 年月日: 2010-07-02
• [学会発表] A simulation study for assessing phylogenetic inference attracted by inclusion of sequences with compositional bias and extraordinary substitution rate (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa S, Inagaki Y, Tanabe AS, Kamikawa R, Hashimoto T
  • 学会等名: ISEP XVIII
  • 発表場所: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • 年月日: 2010-07-02
• [学会発表] Transcriptional difference between two nucleus-encoded plastid-targeted GAPDH genes in the dinoflagellate Lepidodinium chlorophorum (2010)
  • 著者名/発表者名: Yazaki Y, Kamikawa R, Matsumoto T, Inagaki Y, Hashimoto T
  • 学会等名: ISEP XVIII
  • 発表場所: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • 年月日: 2010-07-02
• [学会発表] Mitochondrial genome of the katablepharid Leucocryptos marina (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishimura Y, Kamikawa R, Matsumoto T, Inagaki Y, Hashimoto T
  • 学会等名: ISEP XVIII
  • 発表場所: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • 年月日: 2010-07-02
• [学会発表] Spliceosome-mediated trans-splicing produces the complete mRNA for heat shock protein 90 in Giardia intetinalis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kamikawa R, Inagaki Y, Tokoro M, Roger AJ, Hashimoto T
  • 学会等名: ISEP XVIII
  • 発表場所: 石川県・金沢・金沢県立美術館
  • 年月日: 2010-07-02