ミトコンドリアDNAポリメラーゼの多様性と進化の全容解明

完整阐明线粒体DNA聚合酶的多样性和进化

基本信息

批准号：
19H03280
负责人：
稲垣祐司
金额：
$ 10.9万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までに、ツクバモナス類Tsukubamonas globosa、アンキロモナス類Fabomonas sp.、マラウィモナス類Gefionella okellyiとその近縁系統において新奇ミトコンドリア局在DNAポリメラーゼ候補（これまでheMPと呼称）を発見した。さらにツクバモナスおよびマラウィモナスのheMPのN末端アミノ酸配列を緑色蛍光タンパク質（GFP）と融合させ、酵母細胞内で発現させた。その結果酵母細胞内でGFP蛍光がミトコンドリアに局在することが確認された。2021年度には、同様の実験を、マラウィモナス類とディスコバ類に含まれる2種のheMPに対して行った。アピコンプレクサ類とその近縁系統であるクロモポデリッズ類に特異的DNAポリメラーゼであるapiPolAについては、引き続きサルマラリア原虫細胞をもちいたGFPタンパク質発現ベクターの作成を行った（稲垣）。稲垣はチェコ共和国オストラバ大学・Marek Elias博士と共同で、系統的に広範な真核生物を対象にミトコンドリアあるいは葉緑体局在と考えられるDNAポリメラーゼの探索を行った。その結果、これまで報告されていないDNAポリメラーゼをクロララクニオン藻、クリプト藻、ユーグレナ類から発見した。これらの新奇DNAポリメラーゼ配列は、互いに明らかな近縁性はなく、進化的に独立に獲得されたと考えられる。平川（分担）と稲垣は、新たにクロララクニオン藻類で発見された新奇DNAポリメラーゼについて、その細胞内局在をクロララクニオン藻細胞内で確認するためのGFPタンパク質発現ベクターを作成した。また稲垣はクリプト藻特異的な新奇DNAポリメラーゼの細胞内局在を推測するため、GFPタンパク質を珪藻内で発現させるための発現ベクターを作成した。石谷（分担）は有孔虫ミトコンドリアゲノムにおけるDNAポリメラーゼをふくむDNA複製関連タンパク質の探索を行った。

到去年，我们发现了Tukubamonas Globosa，Ankilomonas fabomonas sp。和Malawimonas gefionella okellyi及其相对线的新型线粒体局部DNA聚合酶候选（以前称为大麻）。另外，将来自tsukubamonas和malawimonas的大麻的N末端氨基酸序列与绿色荧光蛋白（GFP）融合，并在酵母细胞中表达。结果，已经证实GFP荧光定位于酵母细胞中的线粒体。在2021年，对在马拉维莫纳纳斯和迪斯娃娃中发现的两种类型的HEMP进行了类似的实验。对于Apipola，一种针对Apicomplexa的DNA聚合酶及其密切相关的谱系Chromopodelides，我们继续创建含有含salmalaria寄生虫细胞的GFP蛋白表达载体（Inagaki）。 Inagaki与捷克共和国奥斯特拉瓦大学的Marek Elias博士合作，搜索被认为是线粒体或叶绿体定位于系统范围的真核生物范围的DNA聚合酶。结果，在叶绿体藻类，加密阿尔藻和尤格纳中发现了以前未报告的DNA聚合酶。这些新型的DNA聚合酶序列没有明显的密切关系，并且被认为是独立地获得的。 Hirakawa（订阅）和Inagaki创建了GFP蛋白表达载体，以确认在氯拉氏藻藻类中新发现的新型DNA聚合酶的亚细胞定位。为了推断特定于加密藻类的新型DNA聚合酶的亚细胞定位，Inagaki创建了一种表达硅藻中GFP蛋白的表达载体。 Ishitani（用户）在有孔虫线粒体基因组中搜索了与DNA复制相关的蛋白，包括DNA聚合酶。