平成7（1995）年度　共同研究Ａ実施報告書

課題番号	7−共研−70			専門分類		7
研究課題名	ミトコンドリアをもたない真核生物の系統的位置づけと真核生物の初期進化
フリガナ 代表者氏名	ナカムラ　ヨシヒロ 中村　嘉宏			ローマ字
所属機関	昭和大学
所属部局	組換えＤＮＡ実験室
職　　名	助手
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配分経費	研究費	0千円	旅　費		0千円		研究参加者数	9　人

研究目的と成果（経過）の概要

ミトコンドリアをもたない真核生物の分子系統学的位置づけを行うことは、真核生物の成立の過程を解明するうえで重要である。本研究では、進化の過程で保存的な蛋白質のアミノ酸配列データをもとに、ミトコンドリアをもたないものを含む各種の下等真核生物間の系統関係を統計的な視点から詳細に検討し、真核生物の初期進化の過程に関する新たな知見を得ることを目的とする。


ミトコンドリアをもたない真核生物の系統的位置を、保存的蛋白質のアミノ酸配列データに基づいて統計的に推定することを目的として、遺伝子解析、データ解析の両面からの研究を行った。ミトコンドリアをもたない生物種およびミトコンドリアを有するが解析上その位置づけが重要となる生物種合計6種を対象に、ペプチド鎖伸長因子、アミノアシルtRNA合成酵素、熱ショック蛋白質、ATPアーゼなどに関する遺伝子解析を実施した。これらから推定されるアミノ酸配列データをもとに、アミノ酸置換に関するさまざまな確率モデルに基づいて真核生物内部の系統関係を最尤法により検討した結果、ミトコンドリアをもたない3生物種、Glugea plecoglossi, Giardia lamblia, およびTrichomonas tenaxが、真核生物の進化の早い時期にこの順に他の高等真核生物に至る系統から分岐した可能性の強いことが明らかとなった。

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

Hashimoto, T., Nakamura, Y., Kamaishi, T., Nakamura, F., Adachi, J., Okamoto, K.,　and Hasegawa, M.: Phylogenetic place of mitochondrion-lacking protozoan, Giardia lamblia, inferred from amino acid sequences of elongation factor 2, Molecular Biology and Evolution, Vol.12, 782-793, 1995
Nakamura, Y., Hashimoto, T., Kamaishi, T., Adachi, J., Nakamura, F., Okamoto, K.,　and Hasegawa, M.: Phylogenetic position of kinetoplastid protozoa inferred from protein phylogenies of elongation factors 1α and 2, Journal of Biochemistry, Vol.119, 70-79, 1996
Kamaishi, T., Hashimoto, T., Nakamura, Y., Nakamura, F., Murata, S., Okada, N., Okamoto, K., Shimizu, M., and Hasegawa, M.: Protein phylogeny of EF-1α suggests microsporidians are extremely ancient eukaryotes, Journal of Molecular Evolution, Vol.42, 257-263, 1996

Kamaishi,T., Hashimoto, T., Nakamura, Y., Kitahara, S., Nakamura, F., Okamoto, K., Shimizu, M., and Hasegawa, M.: Early evolution of eukaryotes inferred from protein phylogenies of elongation factors 1α and 2, The 3rd International Meeting of the Society for the Molecular Biology and Evolution, 1995.8.21
Hashimoto, T., Nakamura, Y., and Hasegawa, M.: Origin and early evolution of eukaryotes inferred from multiple protein sequence data, The 3rd International Meeting of the Society for the Molecular Biology and Evolution, 1995.8.22
橋本　哲男, 中村　嘉宏, 長谷川　政美：真核生物の起源と初期進化, 第18回日本分子生物学会年会, 1995.12.7

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

ミトコンドリアをもたない真核生物、およびミトコンドリアを有するが解析のうえでその位置づけが重要となる下等真核生物のうちで、Elongation factors、ATPases、Heat shock proteins、RNA polymerases、などの保存的蛋白質に関する遺伝子構造データが未知のものについて、前年度に引き続いて遺伝子解析を実施する。こうして得られるデータを既存のデータに逐次追加し、アミノ酸置換に関するさまざまな確率モデルに基づいて真核生物界の系統関係を最尤推定するとともに、多くの保存的蛋白質での解析結果を総合評価する。データの収集、整理、加工、および、分子系統樹の最尤推定に関わる数値計算を円滑に行うために統計数理研究所との共同研究を必要とする。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
安倍　正史	昭和大学
岡本　謙一	昭和大学
釜石　隆	統計数理研究所
後藤　延一	昭和大学
中村　文規	昭和大学
橋本　哲男	統計数理研究所
長谷川　政美	統計数理研究所
矢野　隆昭	昭和大学