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2015 Fiscal Year Annual Research Report

オルガネラの統制を司るTORの機能解明から真核生物の進化を探る

Publicly Offered Research

Project Area"Matryoshka"-type evolution of eukaryotes
Project/Area Number 26117711
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

今村 壮輔  東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (70548122)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywordsオルガネラ / リボソームRNA
Outline of Annual Research Achievements

核・葉緑体・ミトコンドリアにおける生理現象の統制は、細胞内共生後のオルガネラの誕生過程において必須であったと考えられる。その統制メカニズムの解明は、オルガネラの誕生・進化を理解する上で重要であるが、それらに関する研究は少なく明らかになっていない。本研究では、3つのオルガネラで行われるリボソームRNA(rRNA)合成の統御的な制御機構を明らかにすることにより、「オルガネラの誕生・真核生物の構築原理」を理解することを目的とした。
昨年までの成果として、TOR (target of rapamycin) が3つのオルガネラにおけるrRNA合成を統制的に制御していることを明らかにしている。本年度は、細胞質に局在するTORがどの様な機構で葉緑体のrRNA合成を制御しているかについて解析を行った。その手がかりを得るために、DNAマイクロアレイによりTORが阻害されている際の遺伝子産物の増減を観察した。その結果、上昇した遺伝子のトップ10の中に、バクテリアにおいてrRNA合成を阻害することが解っている因子が含まれていた。この遺伝子発現の変動をQRT-PCRやノザン法で確認すると共に、遺伝子産物が葉緑体に移行することを実験的に確認した。
その後、昨年度までに確立した試験管内転写実験系を用いて阻害因子を添加し、その効果を確認した。その結果、バクテリアよりも濃い濃度ではあるが、葉緑体rRNAの合成に対して阻害的に作用することが見出された。
これらのことから、バクテリア由来の制御機構が真核生物で誕生したTOR制御系の下流に組込まれることにより、オルガネラ間の制御機構が成り立ったことが示された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] TOR (target of rapamycin) is a key regulator of triacylglycerol accumulation in microalgae2016

    • Author(s)
      Imamura S, Kawase Y, Kobayashi I, Shimojima M, Ohta H, Tanaka K
    • Journal Title

      Plant Signal. Behav.

      Volume: 11 Pages: e1149285

    • DOI

      10.1080/15592324.2016.1149285

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Construction of a URA5.3 deletion strain of the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae: A backgroundless host strain for transformation experiments2015

    • Author(s)
      Taki K, Sone T, Kobayashi Y, Watanabe S, Imamura S, Tanaka K
    • Journal Title

      J. Gen. Appl. Microbiol.

      Volume: 61 Pages: 211-214

    • DOI

      10.2323/jgam.61.211

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Target of rapamycin (TOR) plays a critical role in triacylglycerol accumulation in microalgae2015

    • Author(s)
      Imamura S, Kawase Y, Kobayashi I, Sone T, Era A, Miyagishima SY, Shimojima M, Ohta H, Tanaka K.
    • Journal Title

      Plant Mol. Biol.

      Volume: 89 Pages: 309-318

    • DOI

      10.1007/s11103-015-0370-6

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Identification of centromere regions in chromosomes of a unicellular red alga, Cyanidioschyzon merolae2015

    • Author(s)
      Kanesaki Y, Imamura S, Matsuzaki M, Tanaka K.
    • Journal Title

      FEBS Lett.

      Volume: 589 Pages: 1219-1224

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2015.04.009

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The nuclear-encoded sigma factor SIG4 directly activates transcription of chloroplast psbA and ycf17 genes in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae2015

    • Author(s)
      Fujii G, Imamura S, Era A, Miyagishima SY, Hanaoka M, Tanaka K.
    • Journal Title

      FEMS Microbiol. Lett.

      Volume: 362 Pages: pii: fnv063

    • DOI

      10.1093/femsle/fnv063

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 単細胞紅藻類において暗誘導されるR1型MYB転写因子MYB2の機能解析2016

    • Author(s)
      河瀬泰子、今村壮輔、田中寛
    • Organizer
      第57回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-20
  • [Presentation] 単細胞紅藻 Cyanidioschyzon merolaeにおける窒素欠乏応答低分子量GタンパクCmRAB5の機能解析2016

    • Author(s)
      竹村時空、小林勇気、瀧景子、今村壮輔、田中寛
    • Organizer
      第57回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-20
  • [Presentation] 単細胞紅藻シゾンの概日時計応答に関する細胞内シグナル伝達の解析2016

    • Author(s)
      片野貴章、雪竹健太郎、恵良厚子、宮城島進也、藤井岳、今村壮輔、田中寛、華岡光正
    • Organizer
      第57回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-18
  • [Presentation] 単細胞紅藻シゾンの葉緑体光応答に関するCmHIKの機能解析2016

    • Author(s)
      小倉駿佑、安藤洸幸、佐藤大地、渡辺智、藤井岳、今村壮輔、田中寛、五十嵐雅之、内海龍太郎、華岡光正
    • Organizer
      第57回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-18
  • [Presentation] 微細藻類においてトリアシルグリセロール合成を制御するTORキナーゼ2016

    • Author(s)
      今村壮輔、河瀬泰子、小林一幾、曾根俊之、恵良厚子、宮城島進也、下嶋美恵、太田啓之、田中寛
    • Organizer
      第57回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-18
  • [Presentation] 単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeのトリアシルグリセロール-3-リン酸アシルトランスフェラーゼの機能解析(2016

    • Author(s)
      平澤英里、田中 寛、今村壮輔
    • Organizer
      第57回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-18
  • [Presentation] Expression of cyanobacterial acyl-ACP reductase elevates the triacylglycerol level in the red alga Cyanidioschyzon merolae2015

    • Author(s)
      Nobuko Sumiya, Yasuko Kawase, Jumpei Hayakawa, Mami Matsuda, Mami Nakamura, Atsuko Era, Kan Tanaka, Akihiko Kondo, Tomohisa Hasunuma, Sousuke Imamura and Shin-ya Miyagishima
    • Organizer
      6th International Singapore Lipid Symposium/6th Asian Symposium on Plant Lipids
    • Place of Presentation
      National University of Singapore
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-04
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Overexpression of glycerol-3-phosphate acyltransferase improves TAG productivity in a unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae2015

    • Author(s)
      Eri Hirasawa, Kan Tanaka, Sousuke Imamura
    • Organizer
      6th International Singapore Lipid Symposium/6th Asian Symposium on Plant Lipids
    • Place of Presentation
      National University of Singapore
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-04
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Target of rapamycin (TOR) plays a critical role in triacylglycerol accumulation in microalgae2015

    • Author(s)
      Sousuke Imamura, Yasuko Kawase, Ikki Kobayashi, Toshiyuki Sone, Atsuko Era, Shin-ya Miyagishima, Mie Shimojima, Hiroyuki Ohta and Kan Tanaka
    • Organizer
      6th International Singapore Lipid Symposium/6th Asian Symposium on Plant Lipids
    • Place of Presentation
      National University of Singapore
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolae(シゾン)の遺伝子改変ホスト株の分離2015

    • Author(s)
      瀧景子、曾根俊之、小林勇気、渡辺智、今村壮輔、田中寛
    • Organizer
      第38回 日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-03
  • [Presentation] Regulation of ribosome RNA transcription in a unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae2015

    • Author(s)
      Sousuke Imamra、Yoshinori Fukunaga、Yuzuru Tozawa、Kan Tanaka
    • Organizer
      2nd International Symposium Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] リボソームRNA合成制御機構から進化・細胞システムを理解する

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~biores/rRNA.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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