「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－

2026.04.02
国立大学法人東北大学
大学共同利用機関法人自然科学研究機構基礎生物学研究所
国立大学法人琉球大学
慶應義塾大学 先端生命科学研究所
沖縄美ら海水族館

発表のポイント

・発光魚キンメモドキの高品質な全ゲノムを、最新のロングリードシーケンス技術を用いて世界で初めて解読しました。
・全ゲノム解析の結果、発光に不可欠な酵素「ルシフェラーゼ」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

生物の持つ様々な機能は、通常、自身のゲノムに書き込まれた遺伝子によって制御されています。研究チームは、発光魚の一種であるキンメモドキが、餌であるウミホタル類から発光酵素「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「盗タンパク質現象」を以前に発見していました。しかし、本種のゲノムに発光酵素の遺伝子が本当に存在しないのかは不明でした。

今回、東北大学学際科学フロンティア研究所の別所-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術を用いてキンメモドキのゲノムを解読しました。全ゲノム情報を徹底的に解析した結果、キンメモドキのゲノムの中に、ウミホタル類のルシフェラーゼ遺伝子がないことが明らかとなりました。

この結果は、キンメモドキが「盗タンパク質」という極めて珍しい戦略をとっていることを決定づけるものです。本成果は、生物が遺伝情報の書き換えを伴わずに新しい機能を獲得するという、進化の多様性を示す重要な発見です。

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。
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