2022 Fiscal Year Annual Research Report
光合成生物に広く保存された栄養欠乏時の脂質転換制御とその応用の分子基盤
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18H03941
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
太田 啓之 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (20233140)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増田 建 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00242305)
西村 浩二 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (30304257)
小林 康一 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40587945)
堀 孝一 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (70453967)
粟井 光一郎 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (80431732)
下嶋 美恵 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (90401562)
清水 隆之 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90817214)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | スルホ脂質 / トリアシルグリセロール / リン欠乏時の脂質転換 / 藻類 / 植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(クラミドモナス脂質転換制御)今年度の研究では、クラミドモナス脂質転換制御因子（LRL）の類似遺伝子LRLLaの変異体についてその表現型の解析を進めた。変異体では、LRLLa自身の発現が大きく減少していた。中性脂質の蓄積、増殖についてLRL変異体と類似点があるものの、細胞サイズは相反する表現型を示す。転写産物解析を行った結果、LRLLaがLRL1の上流で働いている可能性が強く示された。また、分裂抑制因子であるCDKB1. CYCB1転写産物の蓄積量についてはLRLLa変異株において増加する一方、LRLでは大きな変化が見られず、LRLLa特異的な標的である事が明らかになった。
(PGとSQDGの機能的相補性)今年度は、PGがクロロフィル合成に強く関わること、その機能の一部をSQDGが代替することを新規に明らかにした。さらに、SQDGは、リンを含まない糖脂質であるDGDGとも機能的な関連性が高いことを示した。
(脂質転換の進化と多様性)光合成生物の脂肪酸合成は葉緑体で行われるが、灰色藻では細胞質で行うことが推定された。またリン欠乏条件で培養したユーグレナでは当初スフィンゴ脂質が蓄積すると予測していたが、ベタイン脂質の一種が蓄積することがわかった。さらに緑藻クラミドモナスLRL1のシロイヌナズナホモログであるMyb転写因子の機能解析を行った。破壊株と野生株のリン欠乏時における比較プロテオーム解析を行い、リン欠応答タンパク質群の発現プロファイルが分かった。また、Myb遺伝子の発現量はリン十分時と欠乏時で大きな差がなかった。このことから、本Mybはその遺伝子発現制御とは異なる形でリン欠乏時の生育に影響を与えることが示唆された。また、油脂高生産藻ナンノクロロプシスの2系統について、重金属が光合成生育に及ぼす影響を検証したところ、他の藻類に比べて亜ヒ酸に対する耐性が40倍高いことがわかった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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