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盗葉緑体現象における遺伝子伝搬に依らない形質伝搬機構をタンパク質解析から解明する

通过蛋白质分析阐明叶绿体现象中独立于基因传播的性状传播机制

基本信息

批准号：
22K06345
负责人：
前田太郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

軟体動物ウミウシは、生来的には葉緑体を持たず、光合成能力を持たないが、摂食した藻類の葉緑体を細胞内に取り込むことで、光合成能を後生的に獲得する。私はこれまでに、チドリミドリガイPlakobranchus ocellatusを用いて、ウミウシのゲノム中に藻類に由来する光合成遺伝子が存在しないことを確認し、にもかかわらず光合成能力が明確に維持されていることを示した。本研究では、この遺伝子伝播を経ない形での光合成能力の伝播の機構について、本来容易に失活するはずの藻類由来の光合成タンパク質が、ウミウシ細胞中では長期間維持されており、それを可能にするウミウシ側のタンパク質が葉緑体に輸送されているとの仮説を立てた。今年度は、ウミウシ側のプロテオーム解析を行い、この藻類由来タンパク質の長期間維持の有無を検証し、その種類を同定した。結果複数種の光合成関連タンパク質について、１ヶ月後でもウミウシ細胞中に維持されていることを検証した。さらにそれらのタンパク質の光環境に関する応答を検証し、強光環境下での藻類由来タンパク質のダイナミクスの一端を明らかにした。また、来年度に予定している餌藻類の同位体存在下での培養を介した藻類由来タンパク質の同位体ラベリングを目的として、餌藻類の培養技術開発を行なった。結果、餌藻類の1種であるRhipidosiphon lewmanomontiaeについて、実験室環境下での藻体増殖を可能とすることができた。今後、培養スケールを増大し、葉緑体源となる藻類の大量培養を試みる。

Molluscs are born with chloroplasts and photosynthetic abilities that are acquired from within the cells of algae. The existence of photosynthetic agents in algae is confirmed, and the ability of photosynthetic agents to be clearly maintained is demonstrated. This study established the mechanism for the propagation of photosynthetic capacity in the form of a vector, which is inherently susceptible to inactivation, and the mechanism for the long-term maintenance of photosynthetic capacity in algae cells. This year, the analysis of the species of algae, the identification of the origin and long-term maintenance of the species, and the identification of the species The results showed that multiple photosynthetic correlations were maintained in the cells after 1 month. In addition, there is a clear indication of the origin of algae in the light environment. The development of culture technology of algae in the presence of isotope of algae in the future The results showed that one species of bait algae, Rhodosiphon lewmanomontiae, could grow in laboratory. In the future, the cultivation of algae will increase, chloroplast sources and algae mass culture will be tried.