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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of abscisic acid signaling mechanism in red algae Cyanidioschyzon merolae

Research Project

Project/Area Number 17K07439
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

小林 勇気  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (80644616)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsアブシシン酸 / 植物ホルモン / テトラピロール / 細胞周期
Outline of Annual Research Achievements

維管束植物以外におけるABAの機能やその制御メカニズムを解き明かした例は驚くほど少ない。特に受容体を始めとするシグナル伝達機構は維管束植物以外では不明な点が多く、ABAシグナル伝達の進化における大きな謎である。申請者は、原始紅藻Cyanidioshyzon merolae(シゾン)にもABAが存在し、高塩濃度環境での生存性を高めていることを明らかにした。また、維管束植物のABAシグナル伝達因子の一部がシゾンでも保存され、機能していることも発見した。しかし、シグナル伝達の要である受容体の発見には至っていない。そこで本研究では藻類におけるABA受容体の探索とシグナル伝達系の解明を目的とした。本研究では、以下のストラテジーでABA受容体の探索とシグナル伝達系の解明を行うことを計画している。(1)質量分析によるABAレセプターの探索、(2)酵母2ハイブリッド系によるABAレセプターの探索、(3)陸上植物のABAレセプター候補因子のシゾンでの機能解析、(4)ABA応答遺伝子の特定、(5)ABAシグナル伝達に関わる因子の網羅的スクリーニング、(6)モデルの検証と高等植物への応用。本年度は下記のような成果を得た。 (1), (2)の方法で得られたABAレセプターの候補とPP2C及びABAとの結合実験を行ったが明確にABAと結合が確認されたものはなかった。このことから従来想定されていた可溶性のレセプターではなく膜タンパクである可能性が示唆された。(4)に関してはRNA-seq解析を行い全ABA応答遺伝子を明らかにした。また、すべてのbZIP過剰発現株を作成しRNA-seq解析を行い比較することで転写因子の特定を行った。(5)に関しては得られた候補とPP2C等のシグナル伝達因子との結合を確かめたが、明確にこれらと結合するものはなかった。これらの結果をまとめモデルを構築した。

  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] ESCRT machinery mediates cytokinetic abscission in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae.2020

    • Author(s)
      Fumi Yagisawa, Takayuki Fujiwara, Tokiaki Takemura, Yuki Kobayashi, Nobuko Sumiya, Shin-ya Miyagishima, Soichi Nakamura, Yuuta Imoto, Osami Misumi, Kan Tanaka, Haruko Kuroiwa and Tsuneyoshi Kuroiwa
    • Journal Title

      Front. Cell Dev. Biol.

      Volume: 8 Pages: 169

    • DOI

      doi: 10.3389/fcell.2020.00169

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple modification of chromosomal loci using URA5.3 selection marker in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae.2019

    • Author(s)
      Tokiaki Takemura, Sousuke Imamura, Yuki Kobayashi and Kan Tanaka
    • Journal Title

      Bio-protocol

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      doi: 10.21769/BioProtoc.3204

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Analysis of initiation of organelle DNA replication in red alga Cyanidioschyzon merolae.2020

    • Author(s)
      小林勇気、佐藤 伸一、丹羽 達也、田口英樹、中村浩之、田中寛
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] E3ユビキチンリガーゼ Cul4 複合体の関わる単細胞紅藻光シグナル伝達経路2020

    • Author(s)
      北川美也子,小林勇気,吉川瞳子,大原ひかる,華岡光正,今村壮輔,田中寛
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] 単細胞紅藻Cyanidioshyzon merolaeの光転写活性化におけるCul4複合体の機能解析2020

    • Author(s)
      北川美也子、小林勇気、吉川瞳子、大原ひかる、華岡光正、今村壮輔、田中寛
    • Organizer
      第18回微生物研究会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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