Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

系統ゲノム解析 / 頭足類 / 生体鉱物 / オウムガイ / 貝殻タンパク質 / トランスクリプトーム / プロテオーム / 系統ゲノム学 / 軟体動物 / 環境変遷 / アコヤガイ / シグナル伝達因子 / 進化古生物学

本研究の主な目的は、頭足類の進化を総合的に理解することである。目的を達成するためには、以下の二つのサブテーマで研究を進めて行く。
1.頭足類オウムガイの貝殻基質タンパク質の同定
本研究で，オウムガイ Nautilus pompilius の貝殻基質タンパク質の同定をした．具体的には，61個の貝殻基質水溶性タンパク質を同定した．そのうちの36タンパクについて，保存的機能ドメインの同定が出来た．また，ゲノム情報が報告された貝殻を持つ軟体動物（貝殻亜門）の３種のアコヤガイ，カサガイ，カキの情報と比較ゲノム学的解析を行った結果，同定された様々なドメインのうち，14個が4種の全て（オウムガイ，アコヤガイ，カサガイ，カキ）にあることがわかった．その結果をもとに，軟体動物における貝殻形成や生体鉱物関連遺伝子やタンパク質の進化について議論した．上記した結果についての中間報告を学会で３回報告した（2012バイオミネラルワークショップにポスター発，2013JPGU（地球惑星科学連合大会）及び2015バイオミネラルワークショップで口頭発表）．研究が最終段階まで到達したため現在，すべての結果をまとめて文章に起こしており，今年の上半期には論文投稿する予定である．
2.頭足類の系統ゲノム解析
現在，HiSeq次世代シーケンサーによるトランスクリプトーム配列決定が終わり，そのシーケンスアセンブリーも終わった．これから，系統解析に有用な相同遺伝子マーカーを選び、次いで、系統解析や分岐年代推定を行う予定である．本研究の最終成果を27年度中に学術論文に報告することを目指している．

貝殻形成 / 軟体動物 / 形態形成 / 進化発生学 / バイオミネラリゼーション / 比較ゲノム / 貝殻基質タンパク質 / 冠輪動物 / トランスジェニック生物 / in vivoタンパク質機能解析 / bmp遺伝子 / レチノイン酸 / 貝殻タンパク質 / アコヤガイ / ゲノム / 形態進化 / らせん成長 / 遺伝子組換体

軟体動物の貝殻形成機構を解明するため、巻貝類のモノアラガイ、セイヨウカサガイ、クサイロアオガイ、二枚貝類のアコヤガイ、および頭足類のオウムガイ等を用いたゲノム解析、トランスクリプトーム解析、プロテオーム解析を行うとともに、胚への遺伝子導入技術の開発や各種阻害剤による遺伝子産物の機能解析を行った。その結果、貝殻の初期発生に関連した遺伝子経路と貝殻成長における巻きと捩れを制御するタンパク質を発見したほか、貝殻基質タンパク質を網羅的に同定し、それらの機能や進化プロセスを推定するとともに、軟体動物における遺伝子導入実験系を確立するなどの成果を得た。

【研究分担者】
棚部一成	東京大学	大学院理学系研究科	名誉教授	(Kakenデータベース)