性関連遺伝子群の進化に基づく子のう酵母の種分化機構の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640688
• Research Institution: Fukuyama University
• Principal Investigator: 久冨 泰資 福山大学, 工学部, 助教授 (20208763)
• Keywords: 種分化 / 進化 / 酵母 / 性分化遺伝子 / サッカロミセス属 / 系統分類 / 性的相互作用 / ライフサイクル

Research Abstract

Saccharomyces属酵母における性分化遺伝子の進化を解析するモデルとして、報告者らが新種として記載したSaccharomyces naganishiiのゲノムライブラリーよりα型の性フェロモン遺伝子を単離した。この遺伝子は、αフェロモンを3コピー分コードしており、Saccharomyces cerevisiaeのそれより1コピー分少なかった。2種のαフェロモン前駆体の構造はよく類似しており、N末端の疎水性シグナル配列とそれに続く3カ所の糖鎖付加部位を持つ親水性領域が存在した。次に、αフェロモン遺伝子の発現調節領域の種特異性を解析する目的で、S.naganishiiのαフェロモン遺伝子の上流配列(URS)をLacZレポーターにつなぎ、2種の細胞に導入した。その結果、どちらの種においても、α接合型に依存した遺伝子発現が認められた。そこで、S.naganishiiにおける発現調節領域を推定し、この領域を除去したURSを用いて同様な実験を行ったところ、S.naganishiiにおいては発現が全く認められなくなったが、S.cerevisiaeにおいては弱いながらも発現が認められることがわかった。このことは、αフェロモン遺伝子の発現調節領域には種特異性が存在し、これを認識する接合型遺伝子にも多様性が生じていることが示唆された。今後、接合型遺伝子を単離解析し、性分化遺伝子群における進化速度の比較研究を進める必要がある。これにより、性分化遺伝子群に対する進化的選択圧の実体を把握し、種形成との関連を解明できると考える。

Research Products

• [Publications] K.Mikata, K.U.Nishimura, T.Hisatomi: "Three new species of Saccharomyces sensu lato van der Walt from Yaku Island in Japan"International Journal of Systematic and Evolutionary Microbidogy. Vol.51. 2189-2198 (2001)
• [Publications] 久冨 泰資: "酵母の染色体進化と種形成"化学と生物. 40巻1号. 41-42 (2002)