2021 Fiscal Year Annual Research Report
Correlation between photosynthesis and phototaxis in Chlamydomonas
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19H03242
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
若林 憲一 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80420248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
得津 隆太郎 京都大学, 理学研究科, 特定研究員 (60613940)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 光走性 / クラミドモナス / 繊毛 / 光合成 / 活性酸素種 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、緑藻クラミドモナスを材料として、光走性の調節分子機構を明らかにすることにある。最終年度である2021年度は２つの大きな進展があった。１つは、常に負の光走性を示す変異株３種の原因遺伝子を同定することができた。そして興味深いことに、これらはすべて同一の遺伝子のアリルであった。３種の変異株はそれぞれ数千以上の変異株ライブラリーの中から独立に単離されたものである。にもかかわらず、常に負の光走性を示す株としてスクリーニングした３株の遺伝子が同じであったということから、この遺伝子は正の光走性を示すための重要な機能を果たしていると期待される。この遺伝子は光合成生物に広く保存されるキナーゼであり、現在このターゲットとなるタンパク質を同定する研究をデザインしている。
もう１つは、光走性符号と活性酸素種(ROS)の関係にさらに踏み込むことができた点である。これまで、世界的にもクラミドモナスの光走性実験はせいぜい「秒から10分程度」の時間スケールで行われていた。今回、これを数時間単位で行ったところ、約30分~1時間ごとに負、正、負と符号が振動するのである。これは、ROS消去剤を添加すると負に固定されて振動が見られなくなること、またROS発生条件（赤色強光照射）では正に固定されて振動が見られなくなることから、これは細胞内のROS量の変動を示していると考えられる。ROSと光走性の関係はこれまで薬剤添加などでしか確認されていなかったが、今回の実験で葉緑体が発生する程度のROS量でも光走性の符号が調節されることがわかったため、符号調節としてのROSがより確からしくなった。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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