2021 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of diverse structural changes in the phycobilisome during chromatic acclimation
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19K06707
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
広瀬 侑 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30616230)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | シアノバクテリア / フィコビリソーム / 光受容体 / 補色順化 / フィトクロム / シアノバクテリオクロム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一部のシアノバクテリアは、光合成の集光アンテナであるフィコビリソームの構造や吸収波長を、周囲の光環境に応じて調節する光色順化（Chromatic Acclimation: CA）と呼ばれる能力をもつ。本研究の目的は、緑・赤色光に応答するタイプのCAの多様性を明らかにすることである。今年度は、半円状フィコビリソームにおけるフィコエリスリン量の制御（CA2）、半円状フィコビリソームにおけるフィコシアニンとフィコエリスリンの量比の制御（CA3）、CA1のロッド状フィコビリソーム量の制御（CA1）の組み合わせによって生じたハイブリッド型の光色順化に着目した。CA2とCA1を組み合わせたハイブリッド型（CA2/1）の調節を行うNostoc punctiforme ATCC 29133において、フィコビリソームの単離精製と、吸収および低温蛍光スペクトル解析、クライオ電子顕微鏡観察を行った。さらに、CA3とCA1を組み合わせたハイブリッド型（CA3/1）の調節を行うPleurocapsa sp. PCC 7319において、RNA-Seqおよびフィコビリソームの単離精製と分光解析、およびLC-MS解析を行った。CA3/2/0および、CA7/0を示すシアノバクテリア株についてもフィコビリソームの単離条件を検討した。これらの解析により、ゲノム情報解析によって示唆されたフィコビリソームの構造変化の多様性を、生化学解析によって実証することに成功した。また、光色順化を制御する緑・赤色光受容体RcaEのラマン分光解析・高分解能結晶構造解析・NMR解析を行い、光感知に関わる発色団の構造変化に関して新しい知見を得ることに成功した。また、新奇な光色順化能を持つシアノバクテリアの探索を目的とし、NIESカルチャーコレクションのシアノバクテリアの網羅的なゲノム情報解析を行った。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Genome sequencing of the NIES Cyanobacteria collection with a focus on the heterocyst-forming clade.2021
Author(s)
Yuu Hirose, Yoshiyuki Ohtsubo, Naomi Misawa, Chinatsu Yonekawa, Nobuyoshi Nagao, Yohei Shimura, Takatomo Fujisawa, Yu Kanesaki, Hiroshi Katoh, Mitsunori Katayama, Haruyo Yamaguchi, Hirofumi Yoshikawa, Masahiko Ikeuchi, Toshihiko Eki, Yasukazu Nakamura, Masanobu Kawachi
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Journal Title
DNA research
Volume: 28
Pages: dsab024
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] NIESコレクションのシアノバクテリアのゲノム解析2022
Author(s)
広瀬侑, 大坪嘉行, 三澤直美, 米川千夏, 長尾信義, 志村遥平, 藤澤貴智, 兼崎友, 加藤浩, 片山光徳, 山口晴代, 吉川博文, 池内昌彦, 浴俊彦, 中村保一, 河地正伸
Organizer
第16回日本ゲノム微生物学会年会
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[Presentation] シアノバクテリアの光色順化における光受容の構造基盤2021
Author(s)
永江 峰幸, 海野 雅司, 小泉 太貴, 宮ノ入 洋平, 藤澤 知績, 増井 健人, 加茂 尊也, 和田 啓, 浴 俊彦, 伊藤 隆, 三島 正規, 広瀬 侑
Organizer
第85回日本植物学会年会
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