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ゲノムと表層脂質の解析から分かった車軸藻ワックスの存在と陸上環境適応における意義

研究課題

研究課題/領域番号 15H04393
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 形態・構造
研究機関東京工業大学

研究代表者

太田 啓之  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (20233140)

研究分担者 堀 孝一  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (70453967)
佐々木 結子 (関本結子)  東京工業大学, 生命理工学院, 研究員 (60422557)
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
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2017年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2016年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2015年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード細胞外皮 / 細胞壁 / ワックス / 植物陸上進出 / 車軸藻植物門 / クレブソルミディウム / 細胞・組織 / 植物 / 進化 / 脂質 / 表層脂質 / クチクラ / トリアシルグリセロール / 陸上環境への適応
研究成果の概要

本研究では藻類が陸上進出の初期に原始的な表層脂質としてトリアシルグリセロールによるソフトな撥水性バリアを形成し陸上環境に適応したという仮説を提唱し、実験的に明らかにすることを目指した。そのため、陸上植物に近縁である車軸藻植物門の中で比較的初期に分岐したと考えられているクレブソルミディウムの表層脂質の解析と乾燥適応に関わる遺伝子群の解析を行った。その結果、陸上環境への適応過程においてトリアシルグリセロールを撥水性のバリアとして用いつつ表層構造や、その制御系を段階的に進化させていった事が推定され、陸上植物の出現過程と表層脂質の進化の関連を明らかにするための足掛かりを得ることができた。

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

    (26件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Aust Res Coun Cent Excel Plant Ener Biol(Australia)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Xiamen University(China)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Universite Paris Diderot(France)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Physcomitrella MADS-box genes regulate water supply and sperm movement for fertilization2018

    • 著者名/発表者名
      Koshimizu Shizuka、Kofuji Rumiko、Sasaki-Sekimoto Yuko、Kikkawa Masahide、Shimojima Mie、Ohta Hiroyuki、Shigenobu Shuji、Kabeya Yukiko、Hiwatashi Yuji、Tamada Yosuke、Murata Takashi、Hasebe Mitsuyasu
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 4 号: 1 ページ: 36-45

    • DOI

      10.1038/s41477-017-0082-9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recurrent acquisition of cytosine methyltransferases into eukaryotic retrotransposons.2018

    • 著者名/発表者名
      de Mendoza A, Bonnet A, Vargas-Landin DB, Ji N, Li H, Yang F, Li L, Hori K, Pflueger J, Buckberry S, Ohta H, Rosic N, Lesage P, Lin S, Lister R
    • 雑誌名

      Nature communications

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-018-03724-9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Primitive Auxin Response without TIR1 and Aux/IAA in the Charophyte Alga Klebsormidium nitens2017

    • 著者名/発表者名
      Kinuka Ohtaka, Koichi Hori, Yuri Kanno, Mitsunori Seo, Hiroyuki Ohta
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 174 号: 3 ページ: 1621-1632

    • DOI

      10.1104/pp.17.00274

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Primitive Extracellular Lipid Components on the Surface of the Charophytic Alga Klebsormidium flaccidum and Their Possible Biosynthetic Pathways as Deduced from the Genome Sequence2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kondo, Koichi Hori, Yuko Sasaki-Sekimoto, Atsuko Kobayashi, Tsubasa Kato, Naoko Yuno-Ohta, Takashi Nobusawa, Kinuka Ohtaka, Mie Shimojima, and Hiroyuki Ohta
    • 雑誌名

      Front Plant Sci.

      巻: 7 ページ: 952-952

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.00952

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tangled evolutionary processes with commonality and diversity in plastidial glycolipid synthesis in photosynthetic organisms2016

    • 著者名/発表者名
      Hori, K., Nobusawa, T., Watanabe, T., Madoka, Y., Suzuki, H., Shibata, D., Shimojima, M., and Ohta, H.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta, Molecular and Cell Biology of Lipids

      巻: in press 号: 9 ページ: 1294-1308

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2016.04.015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 車軸藻クレブソルミディウムのゲノムから見た植物の陸上化2016

    • 著者名/発表者名
      堀孝一、太田啓之
    • 雑誌名

      日本植物学会 BSJ-Review vol. 7B 55-65

      巻: 7B ページ: 55-65

    • 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
  • [雑誌論文] Eukaryotic Components Remodeled Chloroplast Nucleoid Organization during the Green Plant Evolution.2015

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Y, Takusagawa M, Harada N, Fukao Y, Yamaoka S, Kohchi T, Hori K, Ohta H, Shikanai T, Nishimura Y.
    • 雑誌名

      Genome Biol Evol.

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1093/gbe/evv233

    • NAID

      120006822487

    • 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
  • [学会発表] 車軸藻植物クレブソルミディウムのオリゴ糖脂質合成酵素の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      清水信介,渡邊汀,堀孝一,円由香,下嶋美恵,太田啓之
    • 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] ヒメツリガネゴケMADS-box遺伝子は受精に必要な水供給と精子運動を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      越水静,小藤累美子,佐々木(関本)結子,吉川雅英,下嶋美恵,太田啓之,重信秀治,壁谷幸子,日渡祐二,玉田洋介,村田隆,長谷部光泰
    • 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] ゼニゴケMarchantia polymorphaにおけるリン欠乏時の膜脂質転換機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      中村将,北浦銀河,佐々木(関本)結子,堀孝一,井雅子,太田啓之,石崎公庸,下嶋美恵
    • 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] 車軸藻植物門Klebsormidium flaccidumと陸上植物の細胞壁上に存在する表層脂質層の解析2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木(関本)結子、近藤智、堀孝一、小林厚子、信澤岳、下嶋美恵、太田啓之
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 車軸藻クレブソルミディウムの気相、液相培養によるトランスクリプトーム解析2017

    • 著者名/発表者名
      堀孝一、太田啓之
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Comparative transcriptome analysis of Klebsormidium nitens NIES-2285 between solid and liquid culture.2017

    • 著者名/発表者名
      Koichi Hori, Hiroyuki Ohta
    • 学会等名
      The XIX International Botanical Congress in 2017.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Primitive auxin response without TIR1 and Aux/IAA in the charophyte alga Klebsormidium nitens2017

    • 著者名/発表者名
      Kinuka Ohtaka, Koichi Hori, Yuri Kanno, Mitsunori Seo, Hiroyuki Ohta
    • 学会等名
      The XIX International Botanical Congress in 2017.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Primitive mechanisms to adapt land environments revealed by the genome of a charophyte alga Klebsormidium flaccidum2017

    • 著者名/発表者名
      Koichi Hori, Satoshi Kondo, Kinuka Ohtaka, Yuko Sasaki-Sekimoto, Mie Shimojima, Hiroyuki Ohta
    • 学会等名
      The XIX International Botanical Congress in 2017.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Emerging Functions of Land Plant Type Genes in a Charophyte Alga Klebsormidium nitens2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ohta
    • 学会等名
      The 65th NIBB Conference Renaissance of Marchantia polymorpha ‐the genome and beyond‐
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Primitive extracellular lipid components on the surface of the Charophytic Alga Klebsormidium flaccidum2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kondo, Koichi Hori, Yuko Sasaki-Sekimoto, Atsuko Kobayashi, Tsubasa Kato, Naoko Yuno-Ohta, Takashi Nobusawa, Kinuka Ohtaka, Mie Shimojima, Hiroyuki Ohta
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Plant Lipids
    • 発表場所
      Goettingen, Germany
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface lipid remodeling of an aerial alga Klebsormidium flaccidum during land adaptation processes2016

    • 著者名/発表者名
      Yuko Sasaki-Sekimoto, Satoshi Kondo, Koichi Hori,, Atsuko Kobayashi, Takashi Nobusawa, Mie Shimojima, Hiroyuki Ohta
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Plant Lipids
    • 発表場所
      Goettingen, Germany
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Primitive adaptation mechanisms to land environments revealed by the genome of a charophyte alga Klebsormidium flaccidum2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kondo, Koichi Hori, Yuko Sasaki-Sekimoto, Atsuko Kobayashi, Tsubasa Kato, Naoko Yuno-Ohta, Takashi Nobusawa, Kinuka Ohtaka, Mie Shimojima, Hiroyuki Ohta
    • 学会等名
      EMBO workshop New model systems for early land plant evolution
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Revision of Klebsormidium flaccidum Gene models (version 1.1)2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi Hori, Jyunpei Umetsu, Hiroshi Mori, Ken Kurokawa, Hiroyuki Ohta
    • 学会等名
      EMBO workshop New model systems for early land plant evolution
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 車軸藻植物門クレブソルミディウムにおける原始的なオーキシン応答の解析2016

    • 著者名/発表者名
      大高きぬ香、堀孝一、太田啓之
    • 学会等名
      日本植物生理学会第57回年会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 気生藻類Klebsormidium flaccidumが陸上条件で形成する表層脂質層の解析2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木(関本) 結子、 近藤智、堀孝一、小林厚子、信澤岳、下嶋美恵、太田啓之
    • 学会等名
      日本植物生理学会第57回年会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 植物の陸上進出と遺伝子発現ネットワークの変遷2016

    • 著者名/発表者名
      堀 孝一
    • 学会等名
      第5回植物RNAネットワークシンポジウム
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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