2016 Fiscal Year Annual Research Report
Isolation of novel-type photosynthesis mutants of Chlamydomonas by phototaxis-based screening
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26650093
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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) |
島袋 勝弥 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (70618446)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光合成 / レドックス / 走光性 / クラミドモナス |
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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、走光性をスクリーニングに利用することによって新奇の光合成変異株を得るという新しい試みである。我々は以前、クラミドモナスが示す走光性が、細胞内の酸化還元状態に依存して変化することを見出した。細胞内酸化還元状態は基本的には還元的に保たれるが、光合成や呼吸などの活性、さらには外部の環境によって酸化的に、また過剰に還元的に変化する。そこで、走光性の符号（正か負か）が、野生株と異なる新奇変異株を単離すれば、新たな光合成ミュータントが得られるのではないかと考えた。
期間を延長して臨んだ最終年度は、幸い興味深い結果を得ることができた。単離したいくつかの新奇変異株の光合成活性を検定したところ、２種の光合成活性について野生株と差があることがわかった。これらの株については、サイクリック電子伝達が強化されたような状態にあることを示唆する結果が得られている。
また、別の「野生株と走光性符号が逆」の変異株については、カロテノイド色素の合成過程に異常があることがわかった。カロテノイドは光合成装置の保護役として重要な色素であり、これによっても、走光性と光合成という異なる生体現象がリンクしていることが明らかになった。この結果は論文として発表することができた。
これらの結果を受けて、走光性ミュータントの探索によって光合成ミュータントが得られるということも確信に至った。これはクラミドモナスという「動く」光合成微生物ならではのオリジナルな手法であるといえる。従来の光合成研究の手法では見つからない因子の発見を期待して、さらなる変異株の単離を行う予定である。
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[Journal Article] A New Morphological Type of Volvox from Japanese Large Lakes and Recent Divergence of this Type and V. ferrisii in Two Different Freshwater Habitats.2016
Author(s)
Nozaki, H., Ueki, N., Isaka, N., Saigo, T., Yamamoto, K., Matsuzaki, R., Takahashi, F., Wakabayashi, K., Kawachi, M
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Journal Title
PLoS One
Volume: 11
Pages: e0167148
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Identification of the agg1 mutation responsible for negative phototaxis in a "wild-type" strain of Chlamydomonas reinhardtii2016
Author(s)
Ide, T., Mochiji, S., Ueki, N., Yamaguchi, K., Shigenobu, S., Hirono, M., Wakabayashi, K.
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Journal Title
Biochemistry and Biophysics Reports
Volume: 7
Pages: 379-385
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Eyespot-dependent determination of the phototactic sign in Chlamydomonas reinhardtii2016
Author(s)
Ueki, N., Ide, T., Mochiji, S., Kobayashi, Y., Tokutsu, R., Ohnishi, N., Yamaguchi, K., Shigenobu, S., Tanaka, K., Minagawa, J., Hisabori, T., Hirono, M., Wakabayashi, K.
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 113
Pages: 5299-5304
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] The molecular toolbox for building axonemal microtubules2016
Author(s)
Mikito Owa, Takayuki Uchihashi, Haruaki Yanagisawa, Takashi Yamano, Hiro Iguchi, Hideya Fukuzawa, Ken-ichi Wakabayashi, Toshio Ando, Masahide Kikkawa
Organizer
The 28th CDB Meeting: Cilia and Centrosomes: Current Advances and Future Directions
Place of Presentation
神戸・理研CDB
Year and Date
2016-11-27 – 2016-11-29
Int'l Joint Research
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[Presentation] Eyespot-dependent determination of the phototactic sign in Chlamydomonas reinhardtii2016
Author(s)
Noriko Ueki, Takahiro Ide, Shota Mochiji, Yuki Kobayashi, Ryutaro Tokutsu, Norikazu Ohnishi, Katushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, Kan Tanaka, Jun Minagawa, Toru Hisabori, Masafumi Hirono, Ken-ichi Wakabayashi
Organizer
The 17th International Conference on the Cell and Molecular Biology of Chlamydomonas
Place of Presentation
京都・京都国際会館
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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