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Photosensing of microalgae under natural environments and their photoresponses

Research Project

Project/Area Number 25450308
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Aquatic life science
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

SHINOMURA Tomoko  帝京大学, 理工学部, 教授 (80579235)

Research Collaborator ASAHINA Masashi  帝京大学, 理工学部, 准教授
KATO Shota  帝京大学, 理工学部, 研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2015: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2013: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords微細藻類 / Euglena / カロテノイド合成 / 強光ストレス / フィトエン合成酵素 / RNAi / ユーグレナ / カロテノイド / 光ストレス / 細胞増殖 / 電子顕微鏡 / Eulgena / 強光 / 低温 / バイオエネルギー
Outline of Final Research Achievements

Euglena gracilis, a unicellular phytoflagellate, has been attracting much attention as a potential feedstock for renewal energy. In outdoor open-pond cultivation, the productivity of this alga decreases under the direct solar radiation. Here we identified carotenoid biosynthetic genes such as phytoene synthase gene (EgcrtB) from E. gracilis and found that they are actually functional genes. This study indicated that excess light-stress increased the expression of EgcrtB, which codes for the enzyme catalyzing the first carotenoid specific step, and caused an accumulation of carotenoids in the cells of E. gracilis. Our results also indicated that suppression of EgcrtB caused a significant decrease in carotenoid and chlorophyll contents in E. gracilis accompanied by changes in intracellular structures, suggesting that carotenoids contribute to photoprotection of this alga during the long-term acclimation to light-induced stress.

Report

(5 results)
  • 2017 Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2017 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Identification and functional analysis of the geranylgeranyl pyrophosphate synthase gene (crtE) and phytoene synthase gene (crtB) for carotenoid biosynthesis in Euglena gracilis2016

    • Author(s)
      33.Kato S, Takaichi S, Ishikawa T, Asahina M, Takahashi S, Shinomura T.
    • Journal Title

      BMC Plant Biology

      Volume: 16

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Effects of jasmonates on the content of photosynthetic pigments in Euglena gracilis2017

    • Author(s)
      Shota Kato, Koji Takahashi, Yuri Tanno, Hisakazu Yamane, Tomoko Shinomura,
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-16
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 微細藻類Euglena gracilisの光ストレス応答におけるジャスモン酸の生理機能の解析2016

    • Author(s)
      加藤翔太,高橋晃司、渡邊陽太、加瀬大地、湯本絵美、横田孝雄、山根久和、篠村知子
    • Organizer
      植物化学調節学会第51回大会
    • Place of Presentation
      東京大学弥生キャンパス(東京都文京区)
    • Year and Date
      2016-10-28
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 光ストレス下における微細藻類Euglena gracilisのカロテノイド組成と葉緑体構造の解析2016

    • Author(s)
      加藤 翔太、高市 真一、石川 孝博、永田 典子、朝比奈 雅志、高橋 宣治、篠村 知子
    • Organizer
      日本植物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • Year and Date
      2016-09-16
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 微細藻類ユーグレナのフィトエン合成酵素遺伝子(EgcrtB)発現の調節2016

    • Author(s)
      曽篠 美花、加藤 翔太、高市 真一、石川 孝博、児玉 豊、朝比奈 雅志、高橋 宣治、篠村 知子
    • Organizer
      日本植物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • Year and Date
      2016-09-16
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  • [Presentation] 微細藻類Euglena gracilisのジャスモン酸合成系遺伝子の探索2016

    • Author(s)
      加瀬 大地、加藤 翔太、湯本 絵美、横田 孝雄、山根 久和、石川 孝博、篠村 知子
    • Organizer
      日本植物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • Year and Date
      2016-09-16
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 微細藻類ユーグレナのカロテノイド合成系の強光ストレス応答2016

    • Author(s)
      加藤翔太、高市真一、石川孝博、朝比奈雅志、高橋宣治、篠村知子
    • Organizer
      日本植物生理学会第57回大会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18
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  • [Presentation] Euglena gracilisにおけるフィトエン合成酵素遺伝子の抑制が及ぼす細胞増殖およびカロテノイド合成への影響2016

    • Author(s)
      曽篠美花、加藤翔太、高市真一、石川孝博、朝比奈雅志、高橋宣治、篠村知子
    • Organizer
      日本植物生理学会第57回大会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 顕微鏡に導かれてたどる微細藻類20億年の生活環2016

    • Author(s)
      篠村知子
    • Organizer
      第4回植物電子顕微鏡サマーセミナー
    • Place of Presentation
      かながわサイエンスパーク(神奈川県川崎市)
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Euglena gracilisの光環境応答におけるジャスモン酸の生理機能の解析2016

    • Author(s)
      加藤翔太,加瀬大地、高橋晃司、渡邊陽太、湯本絵美、横田孝雄、山根久和、篠村知子
    • Organizer
      ユーグレナ研究会第32回研究集会
    • Place of Presentation
      東京大学弥生キャンパス(東京都文京区)
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Euglena gracilisのカロテノイド合成系の遺伝子発現に及ぼす明暗周期の影響解析2016

    • Author(s)
      丹野夕麗、加藤翔太、石川孝博、朝比奈雅志、篠村知子
    • Organizer
      ユーグレナ研究会第32回研究集会
    • Place of Presentation
      東京大学弥生キャンパス(東京都文京区)
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 低温・光ストレスがEuglena gracilisの増殖とカロテノイド組成に及ぼす影響2015

    • Author(s)
      、加藤翔太、高市真一、石川孝博、朝比奈雅志、高橋宣治、篠村知子
    • Organizer
      ユーグレナ研究会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2015-11-07
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 微細藻類Euglena gracilisの内生ジャスモン酸の測定と機能解析2015

    • Author(s)
      加瀬大地、加藤翔太、湯本絵美、横田孝雄、山根久和、石川孝博、篠村知子
    • Organizer
      植物化学調節学会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-10-23
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 微細藻類Euglena gracilisのカロテノイド合成系の温度および光環境応2015

    • Author(s)
      加藤翔太、中林菜月、西村裕一、高市真一、石川孝博、朝比奈雅志、高橋宣治、篠村知子
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-06
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Expression of phytoene synthase gene in Euglena gracilis and its responses to cold-light stress2015

    • Author(s)
      Shota Kato, Daichi Kase, Tomoyo Oyatsu, Shinichi Takaichi, Takahiro Ishikawa, Masashi Asahina, Senji Takahashi, Tomoko Shinomura
    • Organizer
      12th International Meeting on Biosynthesis, Functions and Synthetic Biology of Isoprenoids
    • Place of Presentation
      The University of British Columbia in Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2015-06-01
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ユーグレナのカロテン合成系遺伝子の単離と機能解析2015

    • Author(s)
      加藤翔太、加瀬大地、大谷津知世、高市真一、石川孝博、朝比奈雅志、高橋宣治、篠村知子
    • Organizer
      日本植物生理学会第56回大会
    • Place of Presentation
      東京農業大学 (世田谷キャンパス)
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] ユーグレナのフィトエン合成酵素crtBの単離と機能解析2014

    • Author(s)
      加藤翔太、加瀬大地、大谷津知世、高市真一、石川孝博、朝比奈雅志、篠村知子
    • Organizer
      ユーグレナ研究会第30回大会
    • Place of Presentation
      東大寺総合文化センター(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2014-11-08
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 強光ストレス下における微細藻類Euglenaのカロテノイドの機能の解明2014

    • Author(s)
      加藤翔太、加瀬大地、大谷津知世、高市真一、石川孝博、朝比奈雅志、篠村知子
    • Organizer
      植物化学調節学会第49回大会
    • Place of Presentation
      京都大学(吉田キャンパス)
    • Year and Date
      2014-10-17 – 2014-10-19
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Biodiesel fuel production from algae: problems in an outdoor cultivation2013

    • Author(s)
      Tomoko SHINOMURA and Masashi ASAHINA
    • Organizer
      The 2nd Pacific Rim Energy & Sustainability Conference
    • Place of Presentation
      Hiroshima, Japan
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Remarks] 帝京大学バイオサイエンス学科の研究活動、学会発表、2016年度

    • URL

      http://www.teikyo-u.ac.jp/faculties/undergraduate/science_tech/bio_science/research.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 帝京大学 バイオサイエンス学科論文発表

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/faculties/2015_bio_ronbun03.pdf

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      2015 Research-status Report
  • [Remarks] 帝京大学 バイオサイエンス学科の研究活動

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/faculties/undergraduate/science_tech/bio_science/research.html#head1_1

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      2015 Research-status Report

URL: 

Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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