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色素体成立の初期過程におけるタンパク質輸送装置の確立と進化に関する研究

Publicly Offered Research

Project Area"Matryoshka"-type evolution of eukaryotes
Project/Area Number 26117712
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 InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中井 正人  大阪大学, たんぱく質研究所, 准教授 (90222158)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords色素体の進化 / 葉緑体 / 生合成 / プラスチド / オルガネラ / 細胞内タンパク質輸送 / 内共生 / 進化 / 植物
Outline of Annual Research Achievements

色素体(プラスチド)の様々な機能は2千種類を超える核コードの蛋白質が輸送される事で維持される。この輸送にはプラスチドの外包膜と内包膜の蛋白質輸送装置TOC とTIC が関与しているが、植物TICの実体は不明であった。最近我々はシロイヌナズナTICがTic20を中核とする計4因子の1メガダルトン複合体として機能する事を見いだした。4因子は多くの陸上植物で保存されていたが、Tic20以外の3因子は灰色藻や紅藻に存在しなかった。また緑藻の分岐前に、1つがプラスチドゲノムに、もう1つが核ゲノムにコードされた事が分かった。この事は、TICが内共生の成立後、進化の過程で劇的な変化を遂げてきた事を示している。プラスチドの進化の初期過程にあたる紅藻および緑藻を材料に、Tic20を中核としてどのような構成因子と蛋白質輸送装置を構成し機能しているか、その同定を目指した。
緑藻については、クラミドモナスをモデル生物として選び、単離葉緑体への前駆体蛋白質輸送実験系を確立した。また、この系を利用した輸送中間体の作成と、そこに含まれる全因子の同定にも成功している。紅藻に関しては、単離葉緑体の輸送実験系の確立に至っていない事から、候補蛋白質複数種について特異抗体の調製に成功している。これらの情報は、輸送装置の初期進化の全容解明にとって大きな前進であると考えている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 10 results)

  • [Journal Article] 葉緑体のタンパク質輸送機構についてーシアノバクテリアの内共生から始まったユニークな進化2016

    • Author(s)
      中井 正人
    • Journal Title

      生物の科学:遺伝

      Volume: 70 Pages: 105-109

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] YCF1: A Green TIC2015

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 27 Issue: 7 Pages: 1834-1838

    • DOI

      10.1105/tpc.15.00363

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The TIC complex uncovered: The alternative view on the molecular mechanism of protein translocation across the inner envelope membrane of chloroplasts2015

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta.

      Volume: 1847 Issue: 9 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2015.02.011

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Chloroplast Protein Import System2015

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Organizer
      BMB2015 日本生化学会・日本分子生物学会 合同大会 シンポジウム "オルガネラバイオロジー:細胞の構造と機能の新しい姿"
    • Place of Presentation
      ポートピアホテル, 神戸
    • Year and Date
      2015-12-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Evolution of the Chloroplast Protein Import System2015

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Organizer
      2015 International Meeting of "Matryoshka-type Evolution"
    • Place of Presentation
      筑波大学大学会館本館, 筑波
    • Year and Date
      2015-10-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Evolution of the Chloroplast Protein Import System2015

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Organizer
      Integrated Microbial Biodiversity Program Meeting
    • Place of Presentation
      Canada, Victoria
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Unraveling the Mechanism of Protein Transport Across the Chloroplast Inner Envelope Membrane2015

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Organizer
      EMBO Conference   "Mechanisms and regulation of protein translocation"
    • Place of Presentation
      Croatia, Dubrovnik
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Evolution of the Chloroplast Protein Import System2015

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Organizer
      Tokyo Tech-HHU Dusseldorf Joint Symposium on Photosynthesis as a New Chemical Resource
    • Place of Presentation
      東京 東工大キャンパスイノベーションセンター
    • Year and Date
      2015-03-04 – 2015-03-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Unraveling the Mechanism of Protein Transport across the Chloroplast Inner Envelope Membrane2014

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Organizer
      The Finland-Japan Joint Research Seminar on Photosynthesis
    • Place of Presentation
      北海道 札幌
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Reevaluation of the involvement of the "old" Tic proteins in chloroplast protein import (tentative)2014

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Organizer
      The International Symposium on the Regulation of Photosynthetic Function
    • Place of Presentation
      中国 桂林
    • Year and Date
      2014-08-16 – 2014-08-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Reevaluation of the involvement of the "old" Tic proteins in chloroplast protein import2014

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Organizer
      The 16th Annual Meeting of The French Society of Photosynthesis
    • Place of Presentation
      France, Paris
    • Year and Date
      2014-04-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The evolution of the chloroplast protein import system2014

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Organizer
      A DYNAMO LABEX SYMPOSIUM "Evolution, biogenesis and dynamics of energy transducing membranes"
    • Place of Presentation
      France, Paris, Maison des Oceans, Institut Oceanographique
    • Year and Date
      2014-04-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Unraveling the mechanism of protein transport across the chloroplast inner envelope membrane2014

    • Author(s)
      Masato Nakai
    • Organizer
      East Asian Cell Biology Conference
    • Place of Presentation
      韓国 釜山 POSTECH
    • Year and Date
      2014-04-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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