「盗んだタンパク質」で光る魚、全ゲノム解読に成功 －消化されないタンパク質の謎解明へ－

「盗んだタンパク質」で光る魚、全ゲノム解読に成功－消化されないタンパク質の謎解明へ－

2026年4月 2日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇学际科学フロンティア研究所新领域创成研究部／大学院生命科学研究科　助教　别所-上原学

【発表のポイント】

発光鱼キンメモドキの高品质な全ゲノムを、最新のロングリードシーケンス技术^（注１）を用いて世界で初めて解読しました。
全ゲノム解析の结果、発光に不可欠な酵素「ルシフェラーゼ^（注２）」の遺伝子が存在しないことが明らかになりました。すなわち、餌から取込んだタンパク質をそのまま利用する「盗タンパク質（kleptoprotein）^（注３）」という特異な現象が、ゲノムレベルで初めて実証されました。

【概要】

生物の持つ様々な机能は、通常、自身のゲノムに书き込まれた遗伝子によって制御されています。研究チームは、発光鱼の一种であるキンメモドキが、饵であるウミホタル类から発光酵素「ルシフェラーゼ」を取り込み、自らの発光に利用しているという「盗タンパク质现象」を以前に発见していました。しかし、本种のゲノムに発光酵素の遗伝子が本当に存在しないのかは不明でした。

今回、东北大学学际科学フロンティア研究所の别所-上原学助教らの研究チームは、最新のロングリードシーケンス技术を用いてキンメモドキのゲノムを解読しました。全ゲノム情报を彻底的に解析した结果、キンメモドキのゲノムの中に、ウミホタル类のルシフェラーゼ遗伝子がないことが明らかとなりました。

この结果は、キンメモドキが「盗タンパク质」という极めて珍しい戦略をとっていることを决定づけるものです。本成果は、生物が遗伝情报の书き换えを伴わずに新しい机能を获得するという、进化の多様性を示す重要な発见です。

今後、本ゲノム情報を基盤として、タンパク質の機能を保ったまま消化せずに経口で取込むというメカニズムの解明が進むと期待されます。この成果は将来的に、経口バイオ医薬など医療分野への応用も見据えられています。本成果は、2026年4月1日に科学誌Scientific Reportsにされました。

図1. キンメモドキ
体長約7 cm。太平洋沿岸に生息し、数千匹の群れをつくる。沖縄美ら海水族館など、国内の水族館でもしばしば展示されている種ではあるが、発光することはあまり知られていない。写真: 国営沖縄記念公園（海洋博公園）：沖縄美ら海水族館。

【用语解説】

注1. ロングリードシーケンス技術
DNAの塩基配列を一度に長く、正確に読み取る最先端の解析手法。本研究ではPacBio HiFiリードを用い、精度の高いゲノム構築を実現した。

注2. ルシフェラーゼ
生物が光を放つ化学反応を引き起こす「発光酵素」。

注3. 盗タンパク質（kleptoprotein）
获物から机能を持ったタンパク质を取り込み、消化せずにそのまま自分の机能として利用する生物学的な现象。现在、キンメモドキでのみ确认されている。

【论文情报】

タイトル：Absence of the luciferase gene in the genome of the kleptoprotein bioluminescent fish Parapriacanthus ransonneti
着者：别所-上原学*、山口胜司、小枝圭太、松崎章平、前田太郎、重信秀治
*责任着者：东北大学学际科学フロンティア研究所　（兼　大学院生命科学研究科）助教　别所-上原学
掲載誌：Scientific Reports
顿翱滨：

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