発光メカニズム解明による全地球規模での発光生物フロンティア開拓

通过阐明发光机制，在全球范围内发展发光生物的前沿

基本信息

批准号：
18KK0199
负责人：
三谷恭雄
金额：
$ 11.4万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-10-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、世界に散在する発光生物について発光酵素遺伝子の取得等を通じて、その多様性を明らかにするとともに、発光機能獲得の意義に迫ろうとしている。COVID-19の影響が長引いており、引き続き当初予定していた北米他の研究者らとの共同試料採取や実験実施が困難な状況が続いていた。そのため、これまでに解析を進めてきた発光フサゴカイの国内種やウミホタルルシフェラーゼの応用利用に向けた研究などを進めた。また、南米の研究者と共同で以前に採取し解析を進めていた鉄道虫（Phrixothrix hirtus）について、ゲノム情報を取得し発光機能や種の独自機能の獲得についての考察を行った。特に発光フサゴカイの国内種については、以前に新規種として解析を実施したPolycirrus属フサゴカイについて、共同研究により種の記載を行った。また、関連して共同研究者らによって新たに複数の発光種が見出されているものの、発光分子機構は新規なものと考えられ、今後さらに発光生物の多様性を明らかにする上で興味深い対象であると考えられる。また、南米の鉄道虫についてもゲノム解析から新たな情報を得ており、今後、個別の遺伝子解析も含めて、発光に関連する機能を明らかにすることで、これまでに明らかになっていない発光機能の多様性解明につながる可能性があると考えられる。なお、本課題の端緒となった富山の発光ゴカイ（Odontosyllis undecimdonta）由来発光酵素遺伝子については、すでに国内特許登録済みであるが、海外特許への移行手続きを進めている。

在本研究中，我们旨在通过获取发光酶基因来阐明散布在世界各地的发光生物的多样性，并探讨获取发光功能的意义。由于COVID-19的持续影响，按照原计划与北美和其他国家的研究人员进行联合样本采集和实验仍然存在困难。为此，我们开展了旨在应用家养发光蜗牛荧光素酶和鲤鱼荧光素酶的研究，目前我们已对其进行了分析。此外，我们还获得了之前与南美研究人员合作收集和分析的铁路臭虫（Phrixothrix hirtus）的基因组信息，并考虑了该物种发光功能和独特功能的获取。特别是，对于发光蛾的家养物种，我们进行了联合研究，描述了之前作为新物种进行分析的多卷云属（Polycirrus genus）的物种。此外，虽然共同研究人员发现了几种新的发光物种，但发光分子机制被认为是新的，并且认为进一步阐明发光生物的多样性将是未来有趣的目标。此外，从南美铁路臭虫的基因组分析中获得了新的信息，将来，通过阐明与发光相关的功能，包括个体基因分析，我们将发现以前未知的与发光相关的功能。可能会导致功能多样性的阐明。作为本项目的起源，来自富山发光沙蚕（Odontosyllis undecimdonta）的荧光素酶基因已注册为国内专利，但正在申请海外专利。