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2015 Fiscal Year Annual Research Report

二次共生における共生藻のオルガネラ化過程の解明

Planned Research

Project Area"Matryoshka"-type evolution of eukaryotes
Project/Area Number 23117004
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

石田 健一郎  筑波大学, 生命環境系, 教授 (30282198)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松崎 素道  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00511396)
平川 泰久  筑波大学, 生命環境系, 助教 (40647319)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords細胞内共生 / 色素体(葉緑体) / 進化 / 藻類 / 寄生虫 / 原生生物
Outline of Annual Research Achievements

<研究項目1>ハテナの内部共生体の取り込みと細胞分裂様式の二点に着目し、透過型電子顕微鏡による観察を行った。ハテナ細胞内共生藻であるNephroselmis sp.のハテナ細胞への取り込み過程で共生藻の鱗片が補食装置によってはぎ取られることがわかり、共生成立に寄与する可能性がある。また、核分裂前期に内部共生体が眼点側に偏在すること、核膜完全崩壊型の核分裂様式であることなども判明した。ハテナのRNAseq69,967配列を得、Nephroselmisと相同な380配列について、GC含量の差を指標にハテナ核コードのものを推定した結果、共生藻からハテナ核へ転移した遺伝子の候補が30個得られた。
<研究項目2>クロララクニオン藻Bigelowiella natansを用いて、細胞周期を通した網羅的トランスクリプトーム解析を行い、全核遺伝子の発現量変動パターンを解析した。約7000の核遺伝子が周期的な発現変動しており、二次色素体関連タンパク質の約8割は、転写レベルでの発現調節を受けていた。二次色素体の機能の大部分は核コードタンパク質に依存しているが、その遺伝子発現は細胞周期を通して高度にコントロールされていた。二次共生により宿主核へと転移した多くの遺伝子が、転写制御機構を獲得・進化したことを明らかにした。
<研究項目3>パーキンサスのピューロマイシンによる薬剤選択系を確立し、ブレオマイシンによる系と合わせた二重選択が可能になった。三炭糖リン酸輸送体を標的としたエピトープタギングによる二次葉緑体の精製を行った。またオートファジー関連因子Atg8がリン脂質との共有結合依存的に二次葉緑体の包膜上に局在することを見出した。一方ミトコンドリアにおいて複合体IIの活性が正逆ともに抜きん出て高く低酸素条件に適応していることと、それに関わる新奇の低電位キノンを見出した。このキノンの側鎖合成が二次葉緑体の機能の1つであることが想定される。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Drug selection using bleomycin for transfection of the oyster-infecting parasite Perkinsus marinus2016

    • Author(s)
      Sakamoto H, Kita K, Matsuzaki M
    • Journal Title

      Parasitology International

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1016/j.parint.2016.04.003

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Parasites resistant to the anti-malarial atovaquone fail to transmit by mosquitoes2016

    • Author(s)
      Goodman CD, Siregar JE, Mollard V, Vega-Rodriguez J, Syafruddin D, Matsuoka H, Matsuzaki M, Toyama T, Sturm A, Cozijnsen A, Jacobs-Loreno M, Kita K, Marzuki S, McFadden GI
    • Journal Title

      Science

      Volume: 352 Pages: 349-353

    • DOI

      10.1126/science.aad9279

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Prospective function of FtsZ proteins in the secondary plastid of chlorarachniophyte algae2015

    • Author(s)
      Yoshihisa Hirakawa, Ken-ichiro Ishida
    • Journal Title

      BMC Plant Biology

      Volume: 15 Pages: 276

    • DOI

      10.1186/s12870-015-0662-7

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nucleomorph genome sequences of two chlorarachniophytes, Amorphochlora amoebiformis and Lotharella vacuolata2015

    • Author(s)
      Shigekatsu Suzuki, Shu Shirato, Yoshihisa Hirakawa, Ken-ichiro Ishida
    • Journal Title

      Genome Biology and Evolution

      Volume: 7 Pages: 1533-1545

    • DOI

      10.1093/gbe/evv096

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Hatena arenicolaにおける内部共生体の取り込みと細胞分裂様式の微細構造観察2016

    • Author(s)
      野村真未・石田健一郎
    • Organizer
      日本藻類学会第40回大会
    • Place of Presentation
      日本歯科大学(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-20
  • [Presentation] クロララクニオン藻における日周期による遺伝子発現プロファイル2016

    • Author(s)
      鈴木重勝、石田健一郎、平川泰久
    • Organizer
      日本藻類学会第40回大会
    • Place of Presentation
      日本歯科大学(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-20
  • [Presentation] トレボウクシア藻綱Prototheca 属2 種の無色葉緑体ゲノムの解読2016

    • Author(s)
      鈴木重勝、遠藤力也、眞鍋理一郎、大熊盛也、平川泰久
    • Organizer
      日本藻類学会第40回大会
    • Place of Presentation
      日本歯科大学(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-20
  • [Presentation] 貝類寄生虫パーキンサスのオルガネラ局在タンパク質を標的とした遺伝子導入における薬剤選択系の確立2016

    • Author(s)
      坂本寛和、北潔、松崎素道
    • Organizer
      第85回日本寄生虫学会大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-03-19
  • [Presentation] マラリア原虫の遺伝子点変異によるアトバコン耐性獲得様式の解明2016

    • Author(s)
      彦坂健児、本間一、松崎素道、野呂瀬一美、北潔
    • Organizer
      第85回日本寄生虫学会大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-03-19
  • [Presentation] 貝類寄生虫パーキンサスにおけるミトコンドリアDNAの存在様式2016

    • Author(s)
      松崎素道、坂本寛和、畑昌幸、増田功、北潔
    • Organizer
      第85回日本寄生虫学会大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-03-19
  • [Presentation] 二次共生による葉緑体獲得に伴う細胞進化2015

    • Author(s)
      石田健一郎
    • Organizer
      BMB2015 ワークショップ「共生が駆動する多様な生物進化」
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-04
    • Invited
  • [Presentation] Characterization of endosymbiotic organelles in the oyster-infecting parasite Perkinsus marinu2015

    • Author(s)
      Matsuzaki M, Sakamoto H, Hata M
    • Organizer
      2nd International Symposium on Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-10-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a drug selection system for transfection of the oyster parasite Perkinsus marinus (Alveolata)2015

    • Author(s)
      Sakamoto H, Kita K, Matsuzaki M
    • Organizer
      2nd International Symposium on Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-10-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mitochondrial respiratory chain of an oyster parasite Perkinsus marinus2015

    • Author(s)
      Matsuzaki M, Kuroda M, Masuda I, Sakamoto H, Sakamoto K, Inaoka DK, Kita K
    • Organizer
      VII European Congress of Protistology
    • Place of Presentation
      セビリア大学・スペイン(アンダルシア州セビリア)
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a drug selection system for transfection of the oyster parasite Perkinsus marinus (Alveolata)2015

    • Author(s)
      Sakamoto H, Kita K, Matsuzaki M
    • Organizer
      VII European Congress of Protistology
    • Place of Presentation
      セビリア大学・スペイン(アンダルシア州セビリア)
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] クロララクニオン藻の細胞周期における遺伝子発現プロファイル2015

    • Author(s)
      平川泰久、鈴木重勝、石田健一郎
    • Organizer
      日本植物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-06 – 2015-09-08
  • [Book] 進化の謎をゲノムで解く2015

    • Author(s)
      石田健一郎(監修:長谷部光泰)
    • Total Pages
      9頁(198頁中)
    • Publisher
      秀潤社

URL: 

Published: 2017-01-06  

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