真核細胞におけるシャペロン関連分子種の多様化と進化

真核生物の進化の比較的早い時期に分岐したと考えられる原生生物について、hsp70,cpn60,hsp90などの遺伝子解析を行なうとともに、これらを含むシャペロン関連分子種の分子進化学的解析を網羅的に実施し、真核生物内でのシャペロン関連分子種の進化的変化についての総合的な知見を得ることを目的として研究を進めてきた。本年度は、ミトコンドリアをもたない原生生物で微胞子虫に属するGlugea plecoglossiおよびentamoebidaeに属するEntamoeba histolyticaについて、ミトコンドリア型hsp70の遺伝子解析を、同じくミトコンドリアをもたない原生生物Trichomonas vaginalisについて、hsp90の遺伝子解析を行った。一方これらのオリジナルデータを含む全てのシャペロン関連分子種のアライメント解析・分子系統樹解析を最新のデータセットに基づいて実施した。その結果、以下に示すような新たな知見を得た。1)ミトコンドリアをもたない4つの原生生物の分類群のいずれもがミトコンドリア型シャペロン関連遺伝子を有しており、これらがミトコンドリアを2次的に失ったときとの可能性が示唆される。2)同様の結果が、同じくミトコンドリア由来の遺伝子であるヴァリンtRNA合成酵素の解析からも支持される。3)Tcp-1の解析から、各サブユニットの遺伝子が、真核生物の進化の比較的早い時期に遺伝子重複によって生じたものだとの可能性が示唆される。4)Clpの解析から、Apicomplexa門に属する生物が保持するオルガネラapicoplastが色素体起源である可能性が示唆され、他のシャペロン以外の遺伝子に基づく解析結果を支持する。

真核生物の進化の比較的早い時期に分岐したと考えられる原生生物について、hsp70,cpn60,hsp90などの遺伝子解析を行なうとともに、これらを含むシャペロン関連分子種の分子進化学的解析を網羅的に実施し、真核生物内でのシャペロン関連分子種の進化的変化についての総合的な知見を得ることを目的として研究を進めてきた。本年度は、ミトコンドリアをもたない原生生物で微胞子虫に属するGlugea plecoglossiおよびentamoebidaeに属するEntamoeba histolyticaについて、ミトコンドリア型hsp70の遺伝子解析を、同じくミトコンドリアをもたない原生生物Trichomonas vaginalisについて、hsp90の遺伝子解析を行った。一方これらのオリジナルデータを含む全てのシャペロン関連分子種のアライメント解析・分子系統樹解析を最新のデータセットに基づいて実施した。その結果、以下に示すような新たな知見を得た。1)ミトコンドリアをもたない4つの原生生物の分類群のいずれもがミトコンドリア型シャペロン関連遺伝子を有しており、これらがミトコンドリアを2次的に失ったときとの可能性が示唆される。2)同様の結果が、同じくミトコンドリア由来の遺伝子であるヴァリンtRNA合成酵素の解析からも支持される。3)Tcp-1の解析から、各サブユニットの遺伝子が、真核生物の進化の比較的早い時期に遺伝子重複によって生じたものだとの可能性が示唆される。4)Clpの解析から、Apicomplexa門に属する生物が保持するオルガネラapicoplastが色素体起源である可能性が示唆され、他のシャペロン以外の遺伝子に基づく解析結果を支持する。