2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K06692
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
高橋 文雄 立命館大学, 生命科学部, 講師 (60332318)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠原 賢洋 立命館大学, 生命科学部, 教授 (70361748)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | フシナシミドロ / 新奇青色光受容体 / LOV / 葉緑体光定位運動 / 原形質流動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
黄色植物（photosynthetic stramenopiles）に属する黄緑藻フシナシミドロ（Vaucheria）は、古くから葉緑体光定位運動のモデルとして扱われてきた。2000年代に入り、葉緑体光定位運動の光受容体はフォトトロピン(phototropin)であることが示されたが、フシナシミドロはフォトトロピンを保持せず、別の光受容体の存在が示唆されていた。近年フシナシミドロトランスクリプトーム解析を行ったところ、新奇青色光受容体様タンパク質が単離された。この新奇青色光受容体様タンパク質はLOVを5つ保持し、N末端側に信号伝達およびアクチン重合を担う可能性のドメインを保持していた。そのため、この新奇青色光受容体様タンパク質を葉緑体光定位運動の受容体と考え、本研究を行っている。
本年度も昨年度と同様に葉緑体光定位運動の再解析と阻害剤の効果について解析を行った。ミオシンの阻害剤を用いると、原形質流動が停止し、葉緑体の運動も止まった。しかし、その状態で局所的に青色光を照射すると、光定位運動（弱光、強光）が観察された。フシナシミドロの葉緑体光定位運動は、ミオシン依存の原形質流動とは別のアクチン経路で運動していることがわかった。またアクチン抗体による細胞内アクチンの可視化を行うと、細胞長軸対して平行方向に配向していることがわかった。
新奇光受容体の生化学的特徴に関しては、タンパク質の発現はできているものの、発色団が結合している様子は見られていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
葉緑体の動きに関する生理実験（原形質流動や光定位運動）において、阻害剤の効果や数値化も終わり、予定通り進んでいる。しかし、新奇光受容タンパク質の光受容能が見いだせていない。発現量は得られているが、フラビンの結合が見いだせていない。そのため他のドメインの解析も終わっていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、課題解決のために、以下二つの項目に集中して解析を行う。
第一点として、新奇光受容体の青色光受容能を保持するかどうか、生化学的に解析する。
二点目は、この新奇光受容体が、葉緑体光定位運動に関与するか、RNAiを用いて解析する予定である。
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| Causes of Carryover |
生化学的な解析が停滞しているため。
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[Journal Article] Three genomes in the algal genus Volvox reveal the fate of a haploid sex-determining region after a transition to homothallism2021
Author(s)
Yamamoto K, Hamaji T, Kawai-Toyooka H, Matsuzaki R, Takahashi F, Nishimura Y, Kawachi M, Noguchi H, Minakuchi Y, Umen JG, Toyoda A, Nozaki H
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Journal Title
PNAS
Volume: 118
Pages: e2100712118
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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