嫌気性ストラメノパイル生物 Cantina marsupialis が有するミトコンドリア関連オルガネラの代謝能推定 ○野口文哉（東京海洋大学）, 島村繁（海洋研究開発機構）, 中山卓郎・矢崎裕規・橋本哲男・稲垣祐司（筑波大学）, 藤倉克則・瀧下清貴（海洋研究開発機構）ミトコンドリアは現存する全ての真核生物が有している, 真核生物進化の初期に成立した共生オルガネラである。ミトコンドリアは酸素の存在下では, 酸化的リン酸化反応によって効率的なATP合成を行うエネルギー生産の場として重要な役割を担っている。一方, 嫌気環境（あるいは貧酸素環境）に生息する真核微生物は, 酸化的リン酸化反応によるATP合成能を消失させたり, 新たな代謝経路を獲得するなどして, 機能的にも構造的にも好気性ミトコンドリアとは異なる退行的な進化を遂げたオルガネラを有することが知られている。このような進化的起源がミトコンドリアと同じオルガネラは, 一般にミトコンドリア関連オルガネラ（Mitochondrion-related organelles, MRO）と呼ばれている。ここ10年程の間に, 様々な系統群に属する嫌気性真核微生物が有するMROの代謝能に関する研究が行われた結果, MROの極めて大きな機能的多様性が明らかにされてきた。本研究ではIllumina HiSeq 2000 を用いたRNA-seq解析により, 嫌気性自由生活型のストラメノパイル生物Cantina marsupialisが有するMROの代謝機能を推定した。その結果, MROの一種であるハイドロジェノソームでピルビン酸代謝に関与することが知られているピルビン酸: フェレドキシン酸化還元酵素, 鉄ヒドロゲナーゼ,酢酸:コハク酸CoA転移酵素がC. marsupialisのMRO内で機能していることが示唆された。さらに, アセチルCoA 合成酵素もそのMRO内に存在することが示唆された。その一方で, アミノ酸代謝, 鉄硫黄クラスター生合成, （部分的）TCA回路等, 好気性ミトコンドリアに普遍的に存在する酵素群がMRO内で機能していることも示唆された。また, 電子伝達系では複合体I, III, IV, F1F0-ATP合成酵素をコードする転写産物は検出されなかったが, 複合体IIを構成するサブユニットをコードする転写産物は検出された。 HPLC解析によりキノン分析を行ったところ, C. marsupialisからユビキノンが検出された。これまでに多くの嫌気性（あるいは嫌気耐性）真核生物において, 電子伝達物質として低酸化還元電位を有するロドキノンが検出されており, 複合体IIはフマル酸還元酵素として働くことが報告されている。しかし, 今回検出されたユビキノンが有する高い酸化還元電位を考慮すると, C. marsupialisのMROでは複合体IIはコハク酸デヒドロゲナーゼとして機能していると考えられている。