Elucidation of the molecular evolution to acquire luminous mechanism by luminous animals

阐明发光动物获得发光机制的分子进化

• 批准号: 22H02692
• 负责人: 三谷 恭雄
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02692/
• 关键词: 生物発光; ルシフェラーぜ; ウミホタル; 発光ゴカイ; 発光生物; ルシフェラーゼ

研究代表者らはこれまでにウミホタルやゴカイなどの発光種について網羅的な遺伝子解析を行なっており、発光酵素遺伝子やその類似配列を見出してきた。本研究では、これら遺伝子間で多面的な比較解析を行うことで、発光酵素の進化を通じた発光生物の多様性に迫れるものと考え、多様な種の発光酵素遺伝子取得とその機能を明らかにすることを目指している。これまでにウミホタルやゴカイなどの発光種についてRNA-Seq解析を実施しており、発光酵素遺伝子配列およびその類似配列を見出している。しかしながら、それら生物の発光酵素については活性部位や基質認識部位などは全く知られておらず、相同性からの活性残基の推察ができなかった。そこで、本研究では、まずはウミホタルについて、これまでに未解析の種も含め、5種以上の新たな種について採取からRNA-Seq解析までを実施し、発光酵素様配列を得た。並行して、ウミホタル発光酵素の結晶構造解析を進めた。ウミホタル発光酵素は分泌型タンパク質であり、SS結合が多いことから大腸菌発現系では機能を有したタンパク質が生産できなかったため各種培養細胞などを試し、最適な発現条件を見出した。さらに発現させた組換え発光酵素は水への溶解性が極めて高く、結晶化が困難であることが分かったが、結晶化条件を工夫することで安定的に良質な結晶が得られる条件を見出した。得られた結晶をもとに構造解析を進めており、低解像度ながらも予想活性部位を含む構造が明らかになりつつある。

The representative of the research

项目成果

Genome analysis of Phrixothrix hirtus (Phengodidae) railroad worm shows the expansion of odorant-binding gene families and positive selection on morphogenesis and sex determination genes

• DOI: 10.1016/j.gene.2022.146917
• 发表时间: 2022-10-05
• 期刊: GENE
• 影响因子: 3.5
• 作者: Amaral，Danilo Trabuco;Mitani，Yasuo;Viviani，Vadim Ravara
• 通讯作者: Viviani，Vadim Ravara

Potential use of Cypridina luciferin for quantifying alpha 1-acid glycoprotein in human serum

• DOI: 10.1007/s44211-022-00191-7
• 发表时间: 2022-10
• 期刊: Analytical Sciences
• 影响因子: 1.6
• 作者: Shusei Kanie;Y. Mitani

ヒトalpha1-酸性糖タンパク質が引き起こすウミホタルルシフェリンの発光

人α1-酸性糖蛋白诱导的鲤鱼荧光素发光

• 发表时间: 2022
• 作者: 蟹江秀星;三谷恭雄
• 通讯作者: 三谷恭雄

Gene Cloning and Functional Analysis of the Luciferase from Luminous Syllids of the Genus Odontosyllis

齿鳅属发光鳅荧光素酶基因克隆及功能分析

• DOI: 10.1007/978-1-0716-2453-1_1
• 发表时间: 2022
• 期刊: Bioluminescence: Methods and Protocols
• 作者: Yasuno Rie;Mitani Yasuo;Ohmiya Yoshihiro
• 通讯作者: Ohmiya Yoshihiro

産業技術総合研究所HP

产业技术综合研究所 HP