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2015 Fiscal Year Annual Research Report

クラミドモナス走光性発現メカニズムとその分子基盤

Publicly Offered Research

Project AreaHarmonized supramolecular machinery for motility and its diversity
Project/Area Number 15H01314
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

若林 憲一  東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (80420248)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywordsクラミドモナス / 走光性 / レドックス / 鞭毛・繊毛
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、緑藻クラミドモナスが光受容したのち、2本の鞭毛をどのように使って走光性を示すのか、そのシグナル経路と鞭毛運動調節機構を明らかにすることである。特に、我々が最近発見した「酸化・還元による走光性の正負の切り替えメカニズム」を明らかにすることを目標としている。
初年度であるH27年度は、予定通り(1)鞭毛内のレドックス電位の計測 (2)酸化・還元薬剤処理した細胞の鞭毛の詳細観察 (3)走光性の正負切り替え異常ミュータントの単離と解析 を並行して行った。
(1)については、予定通り酸化還元感受性蛍光タンパク質を鞭毛に導入した。意外なことに、葉緑体内が還元的といわれている明条件では酸化的、酸化的といわれる暗条件では還元的と、葉緑体内と鞭毛内が逆の光応答を示すことがわかった。現在このさらなる検証実験を行っている。(2)については、酸化・還元薬剤が、2本のそれぞれ異なる鞭毛の動きに大きく影響を与えることが判明した。現在論文化の準備をしている。(3)については、走光性の正負逆転株については論文にまとめることができた。さらに、正負が固定される株など新たなミュータントについても次世代シーケンスと古典遺伝学の併用で候補遺伝子を絞ることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

どれか1つは難航することを予想して3つの柱を立てたが、全てで順調な成果が挙げられている。

Strategy for Future Research Activity

(1)については、光条件を変化させるなどして鞭毛内レドックスと光の関係をさらに突き詰め、論文にまとめる。(2)については論文を受理にまでもっていく。(3)については遺伝子を同定し、論文にまとめる。計画の最終年度であり、3つの柱すべてを論文化して発表することを目標とする。

  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [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.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 113 Pages: 5266-5304

    • DOI

      10.1073/pnas.1525538113

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 緑藻クラミドモナスとボルボックスの走光性のしくみ2016

    • Author(s)
      若林憲一
    • Organizer
      第34回エアロアクアバイオメカニズム学会定例講演会
    • Place of Presentation
      東京・東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-23
    • Invited
  • [Presentation] クラミドモナス走光性における細胞レンズ効果の影響と眼点の役割2016

    • Author(s)
      植木紀子、井手 隆広、小林勇気、田中 寛、久堀 徹、若林 憲一
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      盛岡・岩手大学上田キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] クラミドモナス鞭毛内レドックス状態の可視化と定量2016

    • Author(s)
      西牧優太、杉浦一徳、久堀徹、若林憲一
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      盛岡・岩手大学上田キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] 緑藻クラミドモナスの走光性メカニズム - 光受容と鞭毛運動の連関 -2016

    • Author(s)
      若林憲一
    • Organizer
      日本プランクトン学会春季シンポジウム「光環境を巡る植物プランクトンの生理生態学的最前線」
    • Place of Presentation
      東京・東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-14 – 2016-03-14
    • Invited
  • [Presentation] Calcium-dependent photobehavior of the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii2015

    • Author(s)
      Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸・ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • Invited
  • [Presentation] クラミドモナスの走光性における方向転換と鞭毛打バランスの関係2015

    • Author(s)
      中島 昌子, 小板橋 亮矩, 植木 紀子, 若林 憲一
    • Organizer
      日本動物学会第86回大会
    • Place of Presentation
      新潟・朱鷺メッセ
    • Year and Date
      2015-09-17 – 2015-09-19
  • [Presentation] 新規レドックス感受性蛍光タンパク質Oba-Qを用いたクラミドモナス鞭毛内レドックス状態の測定2015

    • Author(s)
      西牧優太、杉浦一徳、久堀徹、若林憲一
    • Organizer
      第53回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      金沢・金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-15
  • [Remarks] 久堀・若林研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~junkan/Hisabori_HomePage/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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