2020 Fiscal Year Research-status Report
概日時計リセット機構から探る緑藻の新奇光受容伝達経路
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19K06720
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松尾 拓哉 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 講師 (00452201)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 概日時計 / 緑藻 / クラミドモナス / ROC15 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
モデル緑藻クラミドモナスの研究から、緑藻の持ついくつかの光受容体が見つかってきた。それらはいずれも、紫外線から緑色光までの波長域に吸収極大をもつ光受容体である。一方、クラミドモナスは赤などの長波長域の光に対する応答も示す。その代表例が概日時計のリセットである。リセットには可視光域のほぼ全ての波長の光が有効であるが、とりわけ赤色光の効果が大きい（Kondo et al., 1991, Plant Physiol., 95:197-205）。植物の赤色光受容体としてフィトクロムが知られている。多くの真核藻類でゲノム解析が進んだ結果、真核藻類にはフィトクロムを持つものと持たないものが存在することが分かってきた（Duanmu et al., 2014, PNAS, 111:15827-32）。クラミドモナスはフィトクロムを持たないため（Merchant et al., 2007, Science, 318:245-50）、どのようにして赤色光に応答しているのかはほとんど解っていない。そこで本研究では、クラミドモナスの概日時計のリセットの引き金であるROC15タンパク質の光依存的分解（Niwa et al., 2013, PNAS, 110:13666-71）を手がかりとして、緑藻の持つ未知の赤色光受容伝達機構に迫る。
今年度はROC15光誘導性分解の関連因子であるpCRY, B19［仮名］の解析を進めた。HAタグを融合したpCRY遺伝子をクラミドモナスの核ゲノムに組み込み、pCRYタンパク質の光応答の解析を可能にした。その結果、pCRYの光応答はROC15と同様の機構で引き起こされることが明らかとなった。また、B19遺伝子変異体の概日リズム解析から、B19は概日時計の振動機構自体への関与は強くないが、そのリセット機構には不可欠な因子であることが明らかなとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた、ROC15光誘導性分解の関連因子であるpCRY, B19［仮名］の解析が概ね計画通り進んだため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きpCRY、B19の解析を進めると共に、予定していたいCSLの解析を平行して進める。
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| Causes of Carryover |
培養法や生物発光測定法の改良により技術補佐員を雇用せずに研究が遂行できたことと、コロナ禍により出張の中止があったため。生じた次年度使用額は、技術補佐員の雇用とCSL相互作用因子の解析の拡充に当てる。
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[Journal Article] Methylation deficiency disrupts biological rhythms from bacteria to humans.2020
Author(s)
Fustin JM, Ye S, Rakers C, Kaneko K, Fukumoto K, Yamano M, Versteven M, Grunewald E, Cargill S, Tamai TK, Xu Y, Jabbur ML, Kojima R, Lamberti M, Yoshioka-Kobayashi K, Whitmore D, Tammam S, Howell PL, Kageyama R, Matsuo T, Stanewsky R, Golombek D, Johnson CH, Kakeya H, Ooijen GV, Okamura H
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Journal Title
Commun. Biol.
Volume: 3
Pages: 211
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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