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無機炭素濃縮関連遺伝子の転写調節ネットワークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 12660300
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関京都大学

研究代表者

福澤 秀哉  京都大学, 生命科学研究科, 助教授 (30183924)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードクラミドモナス / 二酸化炭素 / 炭酸脱水酵素 / 葉緑体胞膜 / 亜鉛フィンガー / マクロアレイ / 光吸収 / シグナル伝達 / CO_2センサー / 光合成 / 転写因子 / トランスポーター / ストレス応答 / 順化 / EST / cDNAマクロアレイ / ジンクフィンガードメイン / CO_2輸送濃縮
研究概要

緑藻クラミドモナスは、CO_2欠乏、強光等の環境ストレスに対し、無機炭素濃縮機構(carbon-concentrating mechanism ; CCM)を作動させて、順化することができる。CO_2欠乏条件では細胞表層炭酸脱水酵素遺伝子Cah1、ミトコンドリア炭酸脱水酵素遺伝子Mca、葉緑体包膜タンパク質遺伝子Ccp1等のCCM関連遺伝子が誘導される。CO_2欠乏環境への順化には、細胞がCO_2の不足を感知し、これを環境ストレス情報として伝達し、特定の遺伝子発現を制御する機構の存在が示唆されている。
本研究では、高CO_2要求性変異株C16およびこれを相補する核調節遺伝子Ccm1(Fukuzawa et al. PNAS 2001)を単離した。Ccm1は高CO_2(5%)、低CO_2(0.04%)条件下ともに構成的に発現していた。Ccm1遺伝子にコードされる亜鉛フィンガーモチーフを構成するHis-54がCCM関連遺伝子の調節に必須であることを明らかにした。調節因子CCM1に制御される遺伝子の種類を明らかにする目的で、10,368種のクラミドモナスESTクローンを含むcDNAマクロアレイを作成した。高、低CO_2条件で培養した野生株、低CO_2条件で培養したC16株のメッセンジャーRNAをそれぞれ^<33>P-dCTPで標識し、cDNAマクロアレイ解析を行った。59種の低CO_2誘導性遺伝子がC16株で誘導されず、CCM1の制御下にあることを示した。各遺伝子の誘導の時間依存的な解析から、低CO_2誘導性遺伝子の中には、光呼吸関連遺伝子およびイオン輸送体遺伝子が含まれていた。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] H.Fukuzawa et al.: "Ccm1, a regulatory gene controlling the induction of a carbon concentrating mechanism in Chlamydomonas reinhardtii, by sensing CO2 availability"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 98. 5347-5352 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.G.Mamedov et al.: "Characteristics and sequence of phosphoglycerate phospatase from an eukaryotic green algae Chlamydomonas reinhardtii"J.Biol.Chem.. 276. 45573-45579 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Miura et al.: "Regulation of a carbon concentrating mechanism through CCM1 in Chlamydomonas reinhardtii"Functional Plant Biol.. 29. 211-219 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kasahara et al.: "Photochemical Properties of the Flavin Mononucleotide-Binding Domains of the Phototropins from Arabidopsis, Rice, and Chlamydomonas reinhardtii"Plant Physiol.. 129. 762-773 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fukuzawa et al.: "Morecular control of carbon concentrating mechanism in Chlamydomonas reinhardtii : CCM1(CIA5), a regulatory factor and CO_2-responsive, genes."PS2001 Proceedings. 1. S19-002 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fukuzawa et al.: "Isolation and characterization of regulatory mutants defective in CO_2-signal transduction in Chlamydomonas reinhardtii"PS2001 Proceedings. 1. S19-014 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福澤秀哉, 九町健一, 三浦謙治: "「植物のゲノム研究プロトコール」植物細胞工学"秀潤社. 245 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideya Fukuzawa, Kenji Miura, Kimitsune Ishizaki, Ken-ichi Kucho, Tatsuaki Saito, Tsutomu Kohinata, and Kanji Ohyama: "Ccml, a regulatory gene controlling the induction of a carbon concentrating mechanism in Chlamydomonas reinhardtii, by sensing CO_2 availability"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98. 5347-5352 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tarlan G. Mamedov, Kensaku Suzuki, Kenji Miura, Ken-ichi Kucho, Hideya Fukuzawa: "Characteristics and sequence of phosphoglycerate phospatase from a eukaryotic green algae Chlamydomonas reinhardtii"J. Biol. Chem.. 276. 45573-45579 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Miura, Tsutomu Kohinata, Satoshi Yoshioka, Knaji Ohyama, Hideya Fukuzawa: "Regulation of a carbon concentrating mechanism through CCM1 in Chlamydomonas reinhardtii"Functional Plant Biol.. 29. 211-219 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Kasahara, Trevor E. Swartz, Margaret A. Olney, Akihiko Onodera, Nobuyoshi Mochizuki, Hideya Fukuzawa, Erika Asamizu, Satoshi Tabata, Hiromi Kanegae, Makoto Takano, John M. Christie, Akira Nagatani, and Winslow R. Briggs: "Photochemical Properties of the Flavin Mononucleotide-Binding Domains of the Phototropins from Arabidopsis, Rice, and Chlamydomonas reinhardtii"Plant Physiol.. 129. 762-773 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideya Fukuzawa, Kenji Miura, Tsutomu Kohinata, Satoshi Yoshioka, Kanji Ohyama: "Molecular control of carbon concentrating mechanism in Chlamydomonas reinhardtii : CCM1 (CIA5), a regulatory factor and CO_2-responsive genes"PS2001 Proceedings ISBN : 0643-06744-6. S19-02 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideya Fukuzawa, Kenji Miura, Tsutomu Kohinata, Satoshi Yoshioka, Fumiya Taniguchi, Takeshi Inoue, Tastuaki Saito, Ken-ichi Kucho, Kanji Ohyama: "Isolation and characterization of regulatory mutants defective in CO_2-signal transduction in Chlamydomonas reinhardtii"PS2001 Proceedings ISBN : 0643-06744-6. S19-014 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi Y, Miura K, Fukuzawa H, Morita H, Hayashi H, Kitayama M: "Promotoer analysis of a nuclear gene encoding chloroplastic phosphoglyceragte kinase in Chlamydomonas reinhardtii"PS2001 Proceedings ISBN : 0643-06744-6. S15-016 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mamedov TG 他: "Characteristics and sequence of phosphoglycerate phospatase from an eukaryotic green algae Chlamydomonas reinhardtii"J.Biol. Chem.. 276. 45573-45579 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Miura K 他: "Regulation of a carbon concentrating mechanism through CCM1 in Chlamydomonas reinhardtii"Functional Plant Biol.. 29. 1-9 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuzawa H 他: "Ccm1, a regulatory gene controlling the induction of a carbon concentrating mechanism in Chlamydomonas reinhardtii, by sensing CO_2 availability"Proc. Natl. Acad. Sci. USA.. 98. 5347-5352 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Asamizu et al.: "Generation of expressed sequence tags from low-CO_2 and high-CO_2 adapted cells of Chlamydimonas reinhardtii."DNA Res.. 7. 305-307 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuzawa et al.: "Ccm1, a regulatory gene controlling the induction of a carbon concentrating mechanism in Chlamydomonas reinhardtii, by sensing CO_2 availability"Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuzawa et al.: "Algal carbonic anhydrases.In The carbonic anhysease : New Horizons."Birkhauser Publisher. 11 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋裕一郎: "モデル生物として注目される緑藻クラミドモナス,蛋白質核酸酵素"共立出版. 9 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 福澤秀哉: "緑藻クラミドモナスにおけるゲノム情報の利用と遺伝子の同定"秀潤社. 10 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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