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2015 年度 実績報告書

動物ミトコンドリアにおける遺伝暗号成立基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24370093
研究機関東京大学

研究代表者

渡辺 公綱  東京大学, 農学生命科学研究科, 名誉教授 (00134502)

研究分担者 鈴木 勉  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20292782)
横堀 伸一  東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (40291702)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワード遺伝暗号 / ミトコンドリア / tRNA / アンチコドン / 修飾塩基 / 初期遺伝暗号 / 動物の進化
研究実績の概要

本年度は棘皮動物(キヒトデ)の解析を集中的に行った。棘皮動物の非普遍暗号とそれに関係する暗号は以下の通りーTrpUGA(普遍暗号:stop),SerAGA,AGG(普遍:stop),AsnAAA(普遍:lys),MetAUA(普遍:Met)。故に,以上4種類のtRNAとLys,Metの2種類のtRNAのアンチコドンを解析した。tRNA-Trpはアンチコドン1字目に5-タウリノメチルウリジンを持ち,これがAとの対合を強めUGA-tRNA-trpの対合を可能にしていることが分かった。tRNA-Serはすでにヒトデでの解析通り,アンチコドン1字目に7-メチルグアノシンを持っていた。これがコドン3字目のU,CのみならずA,Gとの対合を可能にしている。tRNA-Asnのアンチコドンは2字目にプソイドウリジンを持ち,これがコドン2字目のUとの対合を強めるためAUAをMetでなくIleと読んでいる。同様な理由からtRNA-IleとAUAの対合も説明できる(詳しい解析は目下進行中)。他の動物ミトコンドリアでtRNA-MetがAUAを読む場合はtRNA-Metのアンチコドン1字目が5-ホルミルシチジン、またはアンチコドン1字目が未修飾のCのままで37位が6-トレオ二ノアデノシンに修飾されることが必要であるが,ウニのtRNA-Metはこれらの修飾がないので,このtRNAがAUAを読めない理由が理解された。今後は計画中の節足動物(アルテミア),環形動物(イトミミズ)で同様の解析を行う。

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

尾索動物(マボヤ)、軟体動物(ヤリイカ)までの解析は順調に進んだが、棘皮動物(キタムラサキウニ)の解析は完了間際まで行ったところで、鈴木研の担当学生が体調不良となり、約1年研究の停滞を余儀なくされた。

今後の研究の推進方策

今後解析予定である、節足動物(アルテミア)、線形動物(イトミミズ)は試料はすでに入手済みなので、解析は担当学生を代えて迅速に行いたいと希望している。できれば刺胞動物(クラゲ)、海綿動物(カイメン)の解析も本年度中に着手したいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

27年度は解析の最後の段階で、東大鈴木研の担当学生が体調不良となり、約1年休学したため、tRNAの解析が大幅に遅滞した。そのための研究費が使用されなくなったので、一部は28年度使用予定の物品購入に当てたが、残りは28年度に繰り越さざるを得なくなった。

次年度使用額の使用計画

研究分担者に配分する180万円は各自物品費として順調に消費される予定である。研究代表者の27年度の繰り越し分を含む配分額59万余円は大部分の物品費の他、主に謝金、人件費として使用予定である。28年度は本科研費の最終年度であることから、研究開始当初から遅滞なく研究費が消費されるよう細心の注意を払いたい。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 翻訳系の誕生と初期進化2016

    • 著者名/発表者名
      横堀伸一
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 35 ページ: 116-123

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 遺伝暗号は進化する2015

    • 著者名/発表者名
      横堀伸一
    • 雑誌名

      Viva Origino

      巻: 42 ページ: 47-49

    • 査読あり
  • [学会発表] アミノアシルtRNA合成酵素の分子系統解析からみた真核生物の起源とその系統学的位置2015

    • 著者名/発表者名
      古川龍太郎、横堀伸一、中川穂、黒柳拓也、山岸明彦
    • 学会等名
      第16回極限環境生物学会年会
    • 発表場所
      品川
    • 年月日
      2015-11-09
  • [学会発表] 尾索動物Fritillaria haplostomaミトコンドリアゲノム構造2015

    • 著者名/発表者名
      横堀伸一、山岸明彦、西の敦
    • 学会等名
      第86回日本動物学会年会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2015-09-17
  • [学会発表] 後生動物ミトコンドリア遺伝暗号から見た遺伝暗号の進化2015

    • 著者名/発表者名
      横堀伸一、渡辺公綱
    • 学会等名
      第17回日本進化学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-08-21
  • [学会発表] アミノアシルtRNA合成酵素の分子系統樹から見た真核生物の起源2015

    • 著者名/発表者名
      古川龍太郎、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      地球惑星連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2015-05-27

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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