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運動性鞭毛・繊毛のレドックス・シグナリング感受メカニズム

Publicly Offered Research

Project AreaCilium-centrosome system regulating biosignal flows
Project/Area Number 25113507
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

若林 憲一  東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (80420248)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords鞭毛・繊毛 / レドックス / 走光性 / チオレドキシン / ダイニン / クラミドモナス
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、緑藻クラミドモナスの光行動の制御を行っていると考えられる、レドックス制御機構の分子レベルでの解明を目指したものである。
H26年度は、H25年度に行ったダイニンサブユニット型チオレドキシンLC3, LC5の機能解析の続きを行った。H25年度末に判明した、チオレドキシンアフィニティカラム法を用いて得られたLC3ターゲット候補タンパク質は、残念ながら非特異的吸着であることが判明した。研究室のその他のチオレドキシンカラム法実験の解析結果と合わせ、細胞内の可溶性画分に存在しないチオレドキシンには適用しにくい方法であることが示唆された。LC3, LC5ターゲットの捕獲は生体内で行うべきであることが判明したため、両タンパク質を欠いたミュータントの大規模スクリーニングを行ったところ、数万の候補株の中からLC3欠損株を得ることができた。現在、この株にチオレドキシン活性配列に変異を導入したLC3を発現させることで、生体内でLC3ターゲットタンパク質を捕獲する実験を進めている。
並行して、新たにレドックス感受性異常をもつクラミドモナスミュータントのスクリーニングを行った。その結果、通常酸化的だと正、還元的だと負の走光性を示すところ、「酸化還元状態に依らず正の株1種」「同、負の株1種」「(運動するにも関わらず)何があっても走光性を示さない株2種」という4つの株の単離に成功した。これらは鞭毛運動を制御するレドックス調節経路に異常をもつ可能性がある。現在、全ゲノムシーケンシングによる変異同定に先駆けた戻し交配を進めている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 5 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Cooperative binding of the outer arm docking complex underlies the regular arrangement of outer arm dynein in the axoneme.2014

    • Author(s)
      Mikito Owa, Akane Furuta, Jiro Usukura, Fumio Arisaka, Stephen M. King, George B. Witman, Ritsu Kamiya, Ken-ichi Wakabayashi
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 111(26) Issue: 26 Pages: 9455-9460

    • DOI

      10.1073/pnas.1403101111

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Protein-protein interactions between intermediate chains and the docking complex of Chlamydomonas flagellar outer arm dynein.2013

    • Author(s)
      Ide T, Owa M, King SM, Kamiya R, Wakabayashi K.
    • Journal Title

      FEBS Letter

      Volume: 587(14) Issue: 14 Pages: 2143-2149

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2013.05.058

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-Dimensional Tracking of <i>Chlamydomonas</i> in Dark Field Microscopy2013

    • Author(s)
      荒井祐介,若林憲一,吉川雅英,奥寛雅,石川正俊
    • Journal Title

      Journal of the Robotics Society of Japan

      Volume: 31 Issue: 10 Pages: 1028-1035

    • DOI

      10.7210/jrsj.31.1028

    • NAID

      130003396218

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] クラミドモナス走光性符号決定における眼点の役割2015

    • Author(s)
      植木紀子、持地翔太 、井手隆広 、山口勝司 、重信秀治 、得津隆太郎 、大 西紀和、皆川純、廣野雅文、若林憲一
    • Organizer
      日本植物生理学会第56回年会
    • Place of Presentation
      東京農業大学(東京都)
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] クラミドモナス走光性符号決定における眼点の役割2015

    • Author(s)
      植木紀子, 持地翔太, 井手隆広, 廣野雅文, 若林憲一
    • Organizer
      生体運動研究合同班会議
    • Place of Presentation
      学習院大学(東京都)
    • Year and Date
      2015-01-07 – 2015-01-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] クラミドモナス走光性符号決定における眼点の役割2014

    • Author(s)
      若林憲一 、持地翔太 、植木紀子 、井手隆広 、山口勝司 、重信秀治 、得津隆太郎 、大 西紀和、皆川純、廣野雅文
    • Organizer
      第11回クラミドモナス研究会
    • Place of Presentation
      かるぽーと(高知県)
    • Year and Date
      2014-10-03 – 2014-10-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 緑藻ボルボックス目における光反応行動調節機構2014

    • Author(s)
      植木紀子、箕浦高子、若林憲一
    • Organizer
      第11回クラミドモナス研究会
    • Place of Presentation
      かるぽーと(高知県)
    • Year and Date
      2014-10-03 – 2014-10-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Sign-Control of Chlamydomonas Phototaxis by Redox Poise2014

    • Author(s)
      Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      16th International Congress on Photobiology
    • Place of Presentation
      コルドバ国立大学(アルゼンチン)
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] クラミドモナス走光性符号異常ミュータントの解析2014

    • Author(s)
      持地翔太、井手隆広、山口勝司、重信秀治、神谷律、廣野雅文、若林憲一
    • Organizer
      生体運動研究合同班会議
    • Place of Presentation
      千葉(千葉大学)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation of flagellar beating studied using the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii2014

    • Author(s)
      Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      The 17th SANKEN international symposium joined with the 2nd international symposium of nano-macro materials, devices, and system research alliance project
    • Place of Presentation
      吹田(大阪大学)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 緑藻クラミドモナスの走光性符号調節2013

    • Author(s)
      若林憲一
    • Organizer
      第3回微細藻類研究会
    • Place of Presentation
      岡崎(岡崎カンファレンスセンター)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Analysis of Protein-Protein Interactions Required for the Assembly of Outer Arm Dyneins in Chlamydomonas Axonemes2013

    • Author(s)
      Takahiro IDE, Mikito Owa, Kaoru Yoshida, Manabu Yoshida, Stephen M. King, Ritsu Kamiya, and Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      FASEB 2013 Conference on the Biology of Cilia and Flagella
    • Place of Presentation
      Niagara Falls, NY, USA (Sheraton Niagara)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Cooperative binding of the outer dynein arm docking complex (ODA-DC) on the flagellar axoneme in Chlamydomonas2013

    • Author(s)
      Mikito Owa, Takahiro Ide, Stephen M. King, Ritsu Kamiya, and Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      FASEB 2013 Conference on the Biology of Cilia and Flagella
    • Place of Presentation
      Niagara Falls, NY, USA (Sheraton Niagara)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Redox Regulation of Cell Motility in the Green Alga Chlamydomonas reinhardtii.2013

    • Author(s)
      Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      The 25the CDB meeting “Cilia and Centrosomes: from Fertilization to Cancer”
    • Place of Presentation
      神戸(理研CDB)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Structural and Biochemical Properties of the Outer-Dynein-Arm Docking Complex (ODA-DC) in Chlamydomonas flagella2013

    • Author(s)
      Mikito Owa, Takahiro Ide, Stephen M. King, Ritsu Kamiya, and Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      The 25the CDB meeting “Cilia and Centrosomes: from Fertilization to Cancer”
    • Place of Presentation
      神戸(理研CDB)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of Protein-Protein Interactions Required for the Assembly of Outer Arm Dyneins in Chlamydomonas Axonemes2013

    • Author(s)
      Takahiro IDE, Mikito Owa, Kaoru Yoshida, Manabu Yoshida, Stephen M. King, Ritsu Kamiya, and Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      The 25the CDB meeting “Cilia and Centrosomes: from Fertilization to Cancer”
    • Place of Presentation
      神戸(理研CDB)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Structure and properties of the Outer Dynein Arm Docking Complex in Chlamydomonas2013

    • Author(s)
      Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      Dynein2013 International Workshop
    • Place of Presentation
      神戸(Orbis Hall)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Analysis of Protein-Protein Interactions Required for the Assembly of Outer Arm Dyneins in Chlamydomonas Axonemes2013

    • Author(s)
      Takahiro IDE, Mikito Owa, Kaoru Yoshida, Manabu Yoshida, Stephen M. King, Ritsu Kamiya, and Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      Dynein2013 International Workshop
    • Place of Presentation
      神戸(Orbis Hall)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] クラミドモナス走光性符号異常ミュータントの次世代シークエンスによる解析2013

    • Author(s)
      持地翔太、井手隆広、山口勝司、重信秀治、神谷律、廣野雅文、若林憲一
    • Organizer
      第10回クラミドモナス研究会
    • Place of Presentation
      岡崎(基礎生物学研究所)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 久堀・若林研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~junkan/Hisabori_HomePage/index.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 東工大資源研 久堀・若林研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~junkan/Hisabori_HomePage/index.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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