2013 Fiscal Year Annual Research Report
深海底熱水活動域における糖鎖を介した生物間相互作用の分子的解明
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23687004
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
中川 聡 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 准教授 (70435832)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 深海底熱水活動域 / 共生 / 生物間相互作用 / 糖鎖 / グライコミクス |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、深海底熱水活動域において絶対的な共生関係にある微生物と大型生物の間に働く相互作用（異なる生物が互いを識別しコミュニケーションする機構）を、第三の分子生物学（=グライコミクス）の観点から分子レベルで解明することにある。具体的には、これまでの研究において海洋に見られる様々な共生系に見いだしてきた特異糖鎖の機能解析およびその認識分子（レクチンやTLR）の網羅同定・発現解析・各分子間相互作用の定量化により目的を達成する。
平成25年度は、計画していた目標を全て達成し想定していた以上の成果を得た。本年度は主な解析対象として、平成24年度に実施された独立行政法人海洋研究開発機構の研究調査航海において、インド洋の深海底熱水活動域から採取した試料（主に巻貝）を用いた。エラや食道組織の細胞内に存在する共生微生物は特異な構造および組成の糖鎖を有するが、ホスト生物において当該の特異糖鎖を認識するレクチン様タンパク質を検出・精製し、詳細な生化学的性状解析を行うことに成功した。また、当該ホスト生物のトランスクリプトーム解析により、複数のレクチン様タンパク質遺伝子を見いだし、環境変化に応じてその発現量が劇的に変化することを突き止めた。加えて、HPLCおよびGCMSを用いて、当該の共生微生物糖鎖（特に細胞表層に存在するリポ多糖）の糖組成を比較解析した。なお、以上に関連する成果の一部は国内外の学会や国際誌上で報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は主に深海底熱水活動域に棲息する巻貝において、共生微生物の特異糖鎖を認識する分子を探索し性状を解析した。各種クロマトグラフィーを組み合わせ、糖鎖認識分子を検出・精製・性状解析することに成功したのみならず、その発現様式を解析することにも成功した。また、本年度の科学研究費補助金（挑戦的萌芽研究）の分析の過程において、深海生物の飼育中もしくは試料の保存中に糖鎖やmRNAの著しい減少が観察されたため、本課題においても検証した結果、冷凍試料の糖鎖については少なくとも5年以上極めて安定であることを確認した（糖鎖量の著しい減少は長期飼育によるものであった）。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度は、深海底熱水活動域に見られる細胞内共生系において、共生微生物の特異糖鎖を認識する分子を探索し性状を解析する。平成25年度にレクチン様タンパク質を検出した巻貝だけでなく、ほぼ同所的に棲息する別種の巻貝等も解析対象とする。これらの宿主生物の共生微生物は系統学的に多様であることが知られており、宿主生物における認識分子の特性も多様であると予想される。これらにより、本研究期間全体を通して細胞外共生および細胞内共生の両者を解析し、深海底における異種生物間相互作用の分子機構を比較・体系化することが世界で初めて可能となる。
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Research Products
(7 results)
