不等長２本鞭毛の運動性分化を統御する新規因子の解明

• Project/Area Number: 17J00324
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Biodiversity/Systematics
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 寺内 菜々 筑波大学, 生命環境系, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 藻類 / 走化性 / 鞭毛 / 褐藻 / 配偶子 / 性フェロモン / 海藻 / 走光性 / 光 / リン酸化タンパク質

Outline of Annual Research Achievements

遊泳能力のある生殖細胞は、多くの場合、鞭毛を使って遊泳する。生殖細胞は、化学シグナルや光などの様々な外的シグナルを感知し、これに対する走性を利用することで、より効率的に目的地に到達することができる。褐藻の雄性配偶子は雌性配偶子から放出される性フェロモンに対して素早く走化性を示し、運動性を変化させて雌性配偶子に効率的に接近する。性フェロモンを雌雄配偶子それぞれに添加すると雄性配偶子のみで運動性が変化することから、性フェロモンの受容体タンパク質は雄性配偶子の鞭毛上に存在する可能性が高いと考えている。本研究により、雌雄配偶子それぞれの鞭毛を効率的に単離する方法を確立することができた。今後これらについてプロテオーム解析を行っていく予定である。雌雄配偶子の鞭毛タンパク質として検出されたものについて雌雄間で比較を行い、雄性配偶子特異的に検出される鞭毛タンパク質を明らかにすることで、走化性関連タンパク質の候補を選出する。
鞭毛波形変化に伴う細胞内カルシウムイオンの濃度変化を明らかにするため、褐藻の生殖細胞の細胞内カルシウムイオンを可視化するのに最適なカルシウムインジケーターを選定した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Universidad Nacional Autonoma de Mexico(メキシコ)
• [Int'l Joint Research] Deakin University(オーストラリア)
• [Journal Article] 褐藻の有性生殖における複合走性システムの解明 (2019)
  • Author(s): 寺内菜々
  • Journal Title: 日本農芸化学会 Volume: 57 Pages: 549-553
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A brown algal sex pheromone reverses the sign of phototaxis by cAMP/Ca2+ dependent signaling in brown algal male gametes of Mutimo cylindricus (Cutleriaceae) (2019)
  • Author(s): Nana Kinoshita-Terauchi, Kogiku Shiba, Taiki Umezawa, Fuyuhiko Matsuda, Taizo Motomura, Kazuo Inaba
  • Journal Title: Journal of Photochemistry and Photobiology B Volume: 192 Pages: 113-123
  • DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2019.01.010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High potassium seawater inhibits ascidian sperm chemotaxis, but does not affect the male gamete chemotaxis of a brown alga (2019)
  • Author(s): Nana Kinoshita-Terauchi, Kogiku Shiba, Makoto Terauchi, Francisco Romero, Hector Ramirez-Gomez, Manabu Yoshida, Taizo Motomura, Hiroshi Kawai, Takuya Nishigaki
  • Journal Title: Zygote Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 褐藻遊走細胞の走化性・走光性研究の新展開 (2018)
  • Author(s): 木ノ下菜々
  • Journal Title: 藻類 Volume: 66 Pages: 27-31
• [Presentation] 褐藻遊泳細胞の鞭毛に局在するクレアチンキナーゼについて (2019)
  • Author(s): Fu Gang, 長里千香子, 寺内菜々, 本村泰三
  • Organizer: 日本藻類学会第43回京都大会
• [Presentation] 性フェロモンによる褐藻ムチモ雄性配偶子の正から負の走光性への転換 (2018)
  • Author(s): 木ノ下菜々, 柴小菊, 梅澤大樹, 本村泰三, 稲葉一男
  • Organizer: 日本藻類学会
• [Presentation] Effect of sex pheromone on the sign of phototaxis in brown algal male gametes (2017)
  • Author(s): Nana Kinoshita, Kogiku Shiba, Taiki Umezawa, Kazuo Inaba, Taizo Motomura
  • Organizer: International phycological congress
  • Int'l Joint Research