Real-time monitoring of protein levels

• Project/Area Number: 24657002
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Genetics/Genome dynamics
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: ISHIURA Masahiro 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 研究員 (20132730)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MATSUO Takuya 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助教 (00452201)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2012: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 生物時計 / リアルタイム測定 / 生物発光 / レポーター / ルシフェラーゼ / 変異体 / タンパク質 / 緑藻 / 時計タンパク質 / クラミドモナス

Outline of Final Research Achievements

We tryed to develop a monitoring system for protein levels in vivo in real time and to apply the system to studies for the circadian clock. For this purpose, we used clock proteins of the green alga Chlamydomonas as a model. As a result, we succeeded in monitoring of levels in ROC15, ROC40, ROC66, and ROC75 Chlamydomonas clock proteins in vivo in real time. In addition, we succeeded in analyzing properties of the clock proteins by using this system.

Research Products

• [Journal Article] Importance of the monomer-dimer-tetramer interconversion of the clock protein KaiB in the generation of circadian oscillations in cyanobacteria (2015)
  • Author(s): Iida T, Mutoh, R, Onai, K, Morishita, M, Furukawa, Y, Namba, K, Ishiura, M
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 20 Issue: 3 Pages: 173-90
  • DOI: 10.1111/gtc.12211
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Site-directed spin labeling-ESR mapping of the residues of cyanobacterial clock protein KaiA that are affected by KaiA-KaiC interaction. (2014)
  • Author(s): Ishii K, Terauchi S, Murakami R, Valencia Swain J, Mutoh R, Mino H, Maid K, Arata T, Ishiura M
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 19 Issue: 4 Pages: 297-324
  • DOI: 10.1111/gtc.12130
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-throughput phenotyping of Chlamydomonas swimming mutants based on nanoscale video analysis (2014)
  • Author(s): Fujita S, Matsuo T, Ishiura M, and Kikkawa M
  • Journal Title: Biophys J Volume: 107 Issue: 2 Pages: 336-45
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2014.05.033
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparative analysis of kdp and ktr mutants reveals distinct roles of the potassium transporters in the model cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 (2014)
  • Author(s): Nanatani, K., Shijuku, T., Takano, Y., Zulkifli, L., Yamazaki, Y., Tominaga, A., Souma, S., Onai, K., Morishita, M., Ishiura, M., Hagemann, M., Suzuki, I., Maruyama, H., Arai, F., Uozumi, N.
  • Journal Title: J. Bacteriology Volume: - Issue: 4 Pages: 676-87
  • DOI: 10.1128/jb.02276-14
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A phase-resetting mechanism of the circadian clock in Chlamydomonas reinhardtii (2013)
  • Author(s): Niwa Y, Matsuo T, Onai K, Kato D, Tachikawa M, Ishiura M
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Volume: 110 Issue: 33 Pages: 13666-13671
  • DOI: 10.1073/pnas.1220004110
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The ATP-mediated regulation of KaiB-KaiC interaction in the cyanobacterial circadian clock. (2013)
  • Author(s): Mutoh R, Nishimura A, Yasui S, Onai K, Ishiura M
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 8 Issue: 11 Pages: e80200-e80200
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0080200
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of the role of a mechanosensitive channel in osmotic down shock adaptation in Synechocystis sp. PCC 6803 (2013)
  • Author(s): Nanatani K, Shijuku T, Akai M, Yukutake Y, Yasui M, Onai K, Morishita M, Ishiura M, Uozumi N
  • Journal Title: Channels Volume: 7 Issue: 4 Pages: 238-242
  • DOI: 10.4161/chan.25350
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The promoter activities of sucrose phosphate synthase genes in rice, OsSPS1 and OsSPS11, are controlled by light and circadian clock, but not by sucrose. (2013)
  • Author(s): Yonekura M, Aoki N, Hirose T, Onai K, Ishiura M, Okamur M, Ohsugi R, Ohto C
  • Journal Title: Frontiers Plant Sci. Volume: 4 Pages: 31-31
  • DOI: 10.3389/fpls.2013.00031
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phase-dependent generation and transmission of time information by the KaiABC circadian clock oscillator through SasA-KaiC interaction in cyanobacteria (2012)
  • Author(s): Valencia S J, Bitou K, Ishii K, Murakami R, Morishita M, Onai K, Furukawa Y, Imada K, Namba K, Ishiura M
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 17 Pages: 398-419
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The roles of the dimeric and tetrameric structures of the clock protein KaiB in the generation of circadian oscillations in cyanobacteria (2012)
  • Author(s): Murakami R, Mutoh R, Iwase R, Furukawa Y, Imada K, Onai K, Morishita M, Yasui S, Ishii K, Valencia Swain JO, Uzumaki T, Namba K, Ishiura M.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 287 Issue: 35 Pages: 29506-29515
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.349092
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aquaporin AqpZ is involved in cell volume regulation and sensitivity to osmotic stress in Synechocystis sp. strain PCC 6803. (2012)
  • Author(s): Akai, M.
  • Journal Title: J Bacteriol Volume: 194 Issue: 24 Pages: 6828-6836
  • DOI: 10.1128/jb.01665-12
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC15の光誘導性分解に関わる遺伝子の同定 (2015)
  • Author(s): 木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、山野隆志、福澤秀哉、石浦正寛
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東京農業大学世田谷キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [Presentation] クラミドモナスの時計蛋白質ROC15の光誘導性分解に関わる遺伝子の同定 (2014)
  • Author(s): 木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、山野隆志、福澤秀哉、石浦正寛
  • Organizer: 微細藻類研究会2014
  • Place of Presentation: 岡崎コンファレンスセンター
  • Year and Date: 2014-12-22 – 2014-12-23
• [Presentation] クラミドモナスの時計タンパク質ROC15の光誘導性分解に関わる遺伝子の解析 (2014)
  • Author(s): 木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、山野隆志、福澤秀哉、石浦正寛
  • Organizer: 第21回日本時間生物学会学術大会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 2014-11-08 – 2014-11-09
• [Presentation] 単細胞緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC75の解析 (2014)
  • Author(s): 松尾拓哉、加藤大策、武藤梨沙、石浦正寛
  • Organizer: 第11回クラミドモナス研究会「Go! Microalgae」
  • Place of Presentation: 高知市文化プラザかるぽーと
  • Year and Date: 2014-10-03 – 2014-10-04
• [Presentation] クラミドモナスの概日時計の時刻調節機構 (2014)
  • Author(s): 丹羽由実、松尾拓哉、小内清、加藤大策、立川誠、石浦正寛
  • Organizer: 第11回クラミドモナス研究会「Go! Microalgae」
  • Place of Presentation: 高知市文化プラザかるぽーと
  • Year and Date: 2014-10-03 – 2014-10-04
• [Presentation] クラミドモナスの時計タンパク質ROC15の光誘導性分解に関わる遺伝子の解析 (2014)
  • Author(s): 木下亜有美, 松尾拓哉, 丹羽由実, 山野隆志, 福澤秀哉, 石浦正寛
  • Organizer: 第11回クラミドモナス研究会「Go! Microalgae」
  • Place of Presentation: 高知市文化プラザかるぽーと
  • Year and Date: 2014-10-03 – 2014-10-04
• [Presentation] 単細胞緑藻クラミドモナスの概日時計におけるROC15タンパク質の役割 (2014)
  • Author(s): 丹羽由実、木下亜有美、松尾拓哉、小内清、加藤大策、立川誠、石浦正寛
  • Organizer: 第５５回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] 単細胞緑藻クラミドモナスにおける生物時計の位相リセッティング機構 (2013)
  • Author(s): 丹羽由実、松尾拓哉、小内清、立川誠、加藤大策、石浦正寛
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
• [Presentation] 単細胞緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC75の解析 (2013)
  • Author(s): 松尾拓哉、加藤大策、武藤梨沙、石浦正寛
  • Organizer: 第10回クラミドモナス研究会
  • Place of Presentation: 自然科学研究機構基礎生物学研究所
• [Presentation] クラミドモナス時計タンパク質ROC15の光誘導性の分解に関わる遺伝子の同定 (2013)
  • Author(s): 木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、石浦正寛
  • Organizer: 第10回クラミドモナス研究会
  • Place of Presentation: 自然科学研究機構基礎生物学研究所
• [Presentation] Phase-resetting mechanism of circadian clock in Chlamydomonas reinhardtii (2013)
  • Author(s): 丹羽由実、松尾拓哉、小内清、加藤大策、立川誠、石浦正寛
  • Organizer: 第10回クラミドモナス研究会
  • Place of Presentation: 自然科学研究機構基礎生物学研究所
• [Presentation] 単細胞緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC75の解析 (2013)
  • Author(s): 松尾拓哉、加藤大策、武藤梨沙、石浦正寛
  • Organizer: 第20回日本時間生物学会年会
  • Place of Presentation: 近畿大学11月ホール
• [Presentation] クラミドモナス時計タンパク質ROC15の光誘導性の分解に関わる遺伝子の同定 (2013)
  • Author(s): 木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、石浦正寛
  • Organizer: 第20回日本時間生物学会年会
  • Place of Presentation: 近畿大学11月ホール
• [Presentation] 植物の遺伝子発現や動態のリアルタイム計測 ～計測システムの開発 から実例まで～ (2012)
  • Author(s): 小内清、石浦正寛
  • Organizer: 第167 回農林交流センターワークショップ「植物科学・作物育種にお けるフェノーム解析 ～だれでも使える画像解析入門から先端技術まで～」
  • Place of Presentation: つくば 情報 通信共同利用館、つくば
  • Invited
• [Presentation] 生物発光リアルタイムモニタリング (2012)
  • Author(s): 小内清、石浦正寛
  • Organizer: 第12 回 名古屋大学遺伝子実 験施設公開セミナー 「リアルタイムモニタリング、イメージング ―個体レベルから原 子レベルまで―」
  • Place of Presentation: 名古屋大学理学南館大講堂（坂田・平田ホール）、名古屋
  • Invited