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光合成生物のレドックスネットワークを支える還元力の分配ルールの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H04384
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物分子・生理科学
研究機関東京工業大学

研究代表者

久堀 徹  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (40181094)

研究分担者 原 怜  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (70624815)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2017年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2016年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードレドックス制御可視化 / チオレドキシン / 酸素 / 活性酸素 / レドックス可視化 / 酵素
研究成果の概要

光合成の制御に特に重要な要素である「還元力の分配機構」を理解するために、①光合成生物のレドックス応答タンパク質の動態のリアルタイムの解析、②光合成生物の細胞内レドックス動態のリアルタイム解析、③レドックス関連小分子の動態解析、④チオレドキシンのレドックスに応じた動態のリアルタイム解析、⑤植物細胞内の酸素濃度測定系の開発、の5項目について研究を実施した。その結果、葉緑体のレドックス制御の鍵タンパク質であるチオレドキシンの特異性とNTRCタンパク質のレドックス制御因子としての重要性の解明、細胞内におけるグルタチオンの制御因子としての機能の解明、新規酸素センサータンパク質の開発などの成果を上げた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] Heinrich-Heine University Duesseldorf/Bioeconomy Science Center(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Thioredoxin regulates G6PDH activity by changing redox states of OpcA in the nitrogen-fixing cyanobacterium Anabaena sp. PCC 71202018

    • 著者名/発表者名
      Mihara S, Wakao H, Yoshida K, Higo A, Sugiura K, Tsuchiya A, Nomata J, Wakabayashi KI, Hisabori T.
    • 雑誌名

      Biochem J.

      巻: 475 号: 6 ページ: 1091-1105

    • DOI

      10.1042/bcj20170869

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] チオレドキシンファミリーとエネルギー代謝2018

    • 著者名/発表者名
      久堀徹
    • 雑誌名

      実験医学(増刊)

      巻: 36 ページ: 87-93

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distinct electron transfer from ferredoxin-thioredoxin reductase to multiple thioredoxin isoforms in chloroplasts.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K, Hisabori T.
    • 雑誌名

      Biochem J.

      巻: 478 号: 8 ページ: 1347-1360

    • DOI

      10.1042/bcj20161089

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 葉緑体機能を統御するレドックス制御ネットワーク2017

    • 著者名/発表者名
      吉田 啓亮,久堀 徹
    • 雑誌名

      生化学(日本生化学会編)

      巻: 89 ページ: 432-435

    • NAID

      40021265214

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Significance of NADPH-Thioredoxin Reductase C in the Antioxidant Defense System of Cyanobacterium Anabaena sp. PCC 71202017

    • 著者名/発表者名
      Shoko Mihara, Keisuke Yoshida, Akiyoshi Higo, Toru Hisabori
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 58 ページ: 86-94

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw182

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adenine nucleotide-dependent and redox-independent control of mitochondrial malate dehydrogenase activity in Arabidopsis thaliana.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K., Hisabori T.
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta

      巻: in press 号: 6 ページ: 810-818

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2016.03.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two distinct redox cascades cooperatively regulate chloroplast functions and sustain plant viability2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K, Hisabori T.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 113 号: 27

    • DOI

      10.1073/pnas.1604101113

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thioredoxin selectivity for thiol-based redox regulation of target proteins in chloroplasts2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K., Hara S., Hisabori T.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: in press 号: 23 ページ: 14278-14288

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.647545

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] レドックスを基盤とした植物オルガネラの機能統御ネットワーク2018

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anabaena sp. PCC7120のチオレドキシン還元酵素およびチオレドキシンの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      見原翔子、吉田啓亮、若林憲一、久堀徹
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Proteomics can deeply unravel the Trx pathway and its specificity2018

    • 著者名/発表者名
      Deschoenmaker F., Mihara Shoko, Niwa Tatsuya, Taguchi Hideki, Hisabori Toru
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] チオレドキシンセンサータンパク質THIS2018

    • 著者名/発表者名
      杉浦一徳、横地佑一、久堀徹
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 葉緑体を統御するレドックス制御ネットワーク2017

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮
    • 学会等名
      第8回日本光合成学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anabaena sp. PCC 7120のチオレドキシンとレドックス制御2017

    • 著者名/発表者名
      久堀徹、見原翔子、Frederic Deschoenmaeker、丹羽達也、田口英樹
    • 学会等名
      藍藻の分子生物学 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 葉緑体レドックス制御のボトルネック2017

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 植物ミトコンドリアのスクシニルCoAリガーゼの基質特異性とレドックス制御2017

    • 著者名/発表者名
      西山真穂、吉田啓亮、若林憲一、久堀徹
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ピルボイルテトラヒドロプテリン合成酵素のレドックス制御機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      原怜、安岡達矢、一瀬宏
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第69回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 葉緑体酵素の光還元反応における律速段階2017

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 窒素固定型シアノバクテリアAnabaena sp. PCC 7120のG6PDHのOpcAを介したレドックス制御2017

    • 著者名/発表者名
      見原翔子、若尾瞳、杉浦一徳、肥後明佳、吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 嫌気実験系を用いた緑葉内のチオレドキシン標的タンパク質の探索2017

    • 著者名/発表者名
      横地佑一,野亦次郎,久堀徹
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] クラミドモナス鞭毛内酸化還元電位の可視化と定量2016

    • 著者名/発表者名
      西牧 優太,杉浦 一徳,久堀 徹,若林 憲一
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大、盛岡
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Anabaena sp. PCC 7120 のNADPH-thioredoxin reductase C は抗酸化ストレス系に重要である2016

    • 著者名/発表者名
      見原 翔子,吉田 啓亮,肥後 明佳,久堀 徹
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大、盛岡
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 葉緑体レドックスネットワークにおける還元力伝達の複雑さ:シロイヌナズナFTR ヘテロ二量体は10 種の Trx を異なる効率で還元する2016

    • 著者名/発表者名
      吉田 啓亮,久堀 徹
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大、盛岡
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Anabaena sp. strain PCC 7120 の鉄硫黄クラスター運搬蛋白質Nfu はTrxと相互作用する2016

    • 著者名/発表者名
      野亦 次郎,井須 敦子,久堀 徹
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大、盛岡
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 糸状生シアノバクテリアAnabaena sp. PCC 7120 におけるTrxA の生理学・生化学的解析2016

    • 著者名/発表者名
      若尾 瞳,杉浦 一徳,肥後 明佳,宮城 敦子,川合 真紀,久堀 徹
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大、盛岡
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      西牧優太、杉浦一徳、久堀徹、若林憲一
    • 学会等名
      生体運動研究合同班会議
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都、京都
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 新規タンパク質チオール解析用試薬PEG‐PCMalの開発2016

    • 著者名/発表者名
      立中佑希、大内雄也、原怜、久堀徹、佐々本一美
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新しいマレイミド試薬を用いた蛋白質S‐ニトロシル化の分析2016

    • 著者名/発表者名
      OHUCHI Yuya、TATENAKA Yuki、YOSHIMURA Shouta、SASAMOTO Kazumi、HARA Satoshi, HISABORI Toru
    • 学会等名
      第16回日本NO学会学術集会、第9回国際NO学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シアノバクテリアThermosynechococcus elongatus BP‐1のF1‐ATPaseのγサブユニットによる活性制御機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      近藤(小山内)久益子、近藤(小山内)久益子、砂村栄一郎、砂村栄一郎、円由香、久堀徹
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 葉緑体の機能調節および植物の生育を協調的に支える2つの還元力カスケード2016

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ピルボイルテトラヒドロプテリン合成酵素の酸化還元制御機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      原怜、安岡達矢、一瀬宏
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Significance of the redox regulation networks in photosynthetic organisms2015

    • 著者名/発表者名
      Toru Hisabori
    • 学会等名
      Yamada Conference: International Symposium on Dynamics and Regulation of Photsynthesis
    • 発表場所
      奈良春日野国際フォーラム、奈良
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      西牧優太、杉浦一徳、久堀徹、若林憲一
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大、金沢
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリアTCAサイクル酵素のレドックスとアデニレート状態に応じた新奇活性調節メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] New tehcniques to visualize the redox status in cells and proteins2015

    • 著者名/発表者名
      Toru Hisabori
    • 学会等名
      12th International Conference on Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plants: from model systems to field
    • 発表場所
      Verona, Italy
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FTR/Trx経路とNTRC経路は協調的に葉緑体機能のレドックス制御および植物の生育を支えている2015

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      第6回日本光合成学会年会およびシンポジウム
    • 発表場所
      岡山国際交流センター、岡山
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Anabaena sp. PCC7120におけるNADPH-Thioredoxin Reductase Cの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      見原翔子、吉田啓亮、肥後明佳、久堀徹
    • 学会等名
      第6回日本光合成学会年会およびシンポジウム
    • 発表場所
      岡山国際交流センター、岡山
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学科学技術創成研究院化学生命科学研究所 久堀・若林研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 化学生命科学研究所 最新の研究「シアノバクテリアのレドックス制御システムの重要性」

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/news/reserch/reserch201706.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東工大ニュース「葉緑体機能の制御に重要な新たな還元力伝達経路」

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2016/035516.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 細胞内の酸素濃度の変化をモニターするための融合タンパク質2017

    • 発明者名
      久堀徹、野亦次郎
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 細胞内の酸化還元状態をモニターするための蛍光タンパク質、DNA,ベクター、形質転換体、及び方法、並びに抗癌剤のスクリーニング方法2016

    • 発明者名
      久堀徹、杉浦一徳
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-30  

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