植物の明暗応答に関わる原型的ヒストンコードの研究

• 研究課題/領域番号: 15K14539
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 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: 田中 寛 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60222113)
• 研究分担者: 瀧 景子 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 研究員 (50332284)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 光環境応答 / 原始紅藻 / ヒストンコード / 翻訳後修飾 / 転写調節 / Cyanidioschyzon merolae

研究成果の概要

原始紅藻シゾンを材料に、植物の光環境応答に関連したヒストン修飾について研究した。特異的抗体を用いた解析により、ヒストンH3におけるK4メチル化およびK9アセチル化の検出に成功し、これら修飾がそれぞれ細胞周期のS期、M期で蓄積することを証明した。シゾン細胞からのヒストン抽出条件を確立し、MS解析への道をひらくと共に、植物における光形態形成シグナル伝達因子DET1およびCOP1遺伝子が明暗変化に伴う転写活性調節に関わる可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Conserved two-component Hik34-Rre1 module directly activates heat-stress inducible transcription of major chaperone and other genes in Synechococcus elongatus PCC 7942 (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikki Kobayashi, Satoru Watanabe, Yu Kanesaki, Tomohiro Shimada, Hirofumi Yoshikawa and Kan Tanaka
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 巻: 104 号: 2 ページ: 260-277
  • DOI: 10.1111/mmi.13624
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Construction of a rapamycin-susceptible strain of the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae for analysis of target of rapamycin (TOR) function (2017)
  • 著者名/発表者名: Sousuke Imamura, Keiko Taki and Kan Tanaka
  • 雑誌名: J. Gen. Appl. Microbiol. 巻: 印刷中
  • NAID: 130006206605
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of YbhA as the pyridoxal 5′-phosphate (PLP) phosphatase in Escherichia coli: Importance of PLP homeostasis on the bacterial growth (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryota Sugimoto, Natsumi Saito, Tomohiro Shimada and Kan Tanaka
  • 雑誌名: J. Gen. Appl. Microbiol. 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Eyespot-dependent determination of the phototactic sign in Chlamydomonas reinhardtii (2016)
  • 著者名/発表者名: Ueki, N., Ide, T., Mochiji, S., Kobayashi, Y., Tokutsu, R., Ohnishi, N., Yamaguchi, K., Shigenobu, S., Tanaka, K., Minagawa, J., Hisabori, T., Hirono, M., Wakabayashi, K.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 印刷中 号: 19 ページ: 5266-5304
  • DOI: 10.1073/pnas.1525538113
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcription factor DecR (YbaO) controls detoxification of L-cysteine in Escherichia coli. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Shimada, Kan Tanaka, and Akira Ishihama
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 162 号: 9 ページ: 1698-1707
  • DOI: 10.1099/mic.0.000337
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Use of a Bacterial Luciferase Monitoring System to Estimate Real-time Dynamics of Intracellular Metabolism in Escherichia coli (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Shimada and Kan Tanaka
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. 巻: 82 号: 19 ページ: 5960-5968
  • DOI: 10.1128/aem.01400-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional regulation of tetrapyrrole biosynthetic genes explains abscisic acid-induced heme accumulation in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kobayashi and Kan Tanaka
  • 雑誌名: Front. Plant Sci. 巻: -
  • DOI: 10.3389/fpls.2016.01300
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extraction and Measurement of Abscisic Acid in a Unicellular Red Alga Cyanidioschyzon merolae (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kobayashi and Kan Tanaka
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: 6 号: 23
  • DOI: 10.21769/bioprotoc.2033
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TOR (target of rapamycin) is a key regulator of triacylglycerol accumulation in microalgae. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sousuke Imamura, Yasuko Kawase, Ikki Kobayashi, Mie Shimojima, Hiroyuki Ohta, and Kan Tanaka
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav. 巻: in press 号: 3 ページ: e1149285-e1149285
  • DOI: 10.1080/15592324.2016.1149285
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abscisic acid participates in the control of cell-cycle initiation through heme homeostasis in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kobayashi, Hiroyuki Ando, Mitsumasa Hanaoka, and Kan Tanaka
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: in press 号: 5 ページ: 953-960
  • DOI: 10.1093/pcp/pcw054
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Construction of a <i>URA5.3</i> deletion strain of the unicellular red alga <i>Cyanidioschyzon merolae</i>: A backgroundless host strain for transformation experiments (2015)
  • 著者名/発表者名: Keiko Taki, Toshiyuki Sone, Yuki Kobayashi, Satoru Watanabe, Sousuke Imamura, and Kan Tanaka
  • 雑誌名: The Journal of General and Applied Microbiology 巻: 61 号: 5 ページ: 211-214
  • DOI: 10.2323/jgam.61.211
  • NAID: 130005110096
  • ISSN: 0022-1260, 1349-8037
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A nitrogen source-dependent inducible and repressible gene expression system in the red alga Cyanidioschyzon merolae. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Fujiwara, Yu Kanesaki, Shunsuke Hirooka, Atsuko Era, Nobuko Sumiya, Hirofumi Yoshikawa, Kan Tanaka, Shin-ya Miyagishima
  • 雑誌名: Front. Plant Sci. 巻: 6 ページ: 657-657
  • DOI: 10.3389/fpls.2015.00657
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression of cyanobacterial acyl-ACP reductase elevates the triacylglycerol level in the red alga Cyanidioschyzon merolae. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nobuko Sumiya, Yasuko Kawase, Junpei Hayakawa, Mami Matsuda, Mami Nakamura, Atsuko Era, Kan Tanaka, Akihiko Kondo, Tomohisa Hasunuma, Sousuke Imamura, Shin-ya Miyagishima
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 56 号: 10 ページ: 1962-1980
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Target of rapamycin (TOR) plays a critical role in triacylglycerol accumulation in microalgae. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sousuke Imamura, Yasuko Kawase, Ikki Kobayashi, Toshiyuki Sone, Atsuko Era, Shin-ya Miyagishima, Mie Shimojima, Hiroyuki Ohta, and Kan Tanaka
  • 雑誌名: Plant Mol. Biol. 巻: 89 ページ: 309-318
  • 査読あり
• [学会発表] 大腸菌における低濃度翻訳阻害剤が引き起こす低温応答性遺伝子群の発現制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○川上賢佑、島田友裕、田中寛
  • 学会等名: 第１１回 日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（湘南藤沢キャンパス）
  • 年月日: 2017-03-03
• [学会発表] 単細胞紅藻シゾンにおける核遺伝子の光転写活性化機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○吉川瞳子、小林勇気、瀧景子、今村壮輔、田中寛
  • 学会等名: 第１１回 日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（湘南藤沢キャンパス）
  • 年月日: 2017-03-03
• [学会発表] 大腸菌をモデルとしたエネルギー獲得代謝の切替え機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○田中 寛
  • 学会等名: 第１１回 日本ゲノム微生物学会年会・シンポジウム「微生物と代謝のフロンティア研究」
  • 発表場所: 慶應義塾大学（湘南藤沢キャンパス）
  • 招待講演
• [学会発表] 単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeにおける多重遺伝子変異系の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○竹村時空、小林勇気、今村壮輔、田中寛
  • 学会等名: 第５８回 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学（郡元キャンパス）
• [学会発表] 紅藻Cyanidioschyzon merolaeにおけるABAシグナル伝達の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○小林勇気、田中寛
  • 学会等名: 第５８回 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学（郡元キャンパス）
• [学会発表] タイリングアレイによる原始紅藻シゾンの窒素応答転写因子CmMYB1の転写ターゲットの網羅的解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○瀧景子、曾根俊之、墨谷暢子、神崎陸、宮城島進也、今村壮輔、田中寛
  • 学会等名: 第５８回 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学（郡元キャンパス）
• [学会発表] Biochemical characterization of tetrapyrrole binding pentatricopeptide-repeat (PPR) proteins in plastids (2017)
  • 著者名/発表者名: ○Awasthi Saumya, Tomohiro Shimada, Kan Tanaka, Nobuyoshi Mochizuki, Tatsuru Masuda
  • 学会等名: 第５８回 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学（郡元キャンパス）
• [学会発表] 単細胞紅藻C. merolaeのレトログレードシグナルに依存した転写制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○大原ひかる、安藤洸幸、小林勇気、今村壮輔、田中寛、五十嵐雅之、内海龍太郎、華岡光正
  • 学会等名: 第５８回 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学（郡元キャンパス）
• [学会発表] シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942における強光応答の生物時計依存的な調節 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○鶴巻達大、田中寛
  • 学会等名: 第５８回 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学（郡元キャンパス）
• [学会発表] 好塩性古細菌およびシアノバクテリアに保存された新規 ビオチン生合成酵素の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○大石恵太、清水 哲、小林一幾、富田武郎、田中 寛、葛山智久、西山 真
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
• [学会発表] 大腸菌におけるエネルギー代謝の切り替え機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○島田友裕、田中寛
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
• [学会発表] 枯草菌 FoF1 ATP 合成酵素活性調節の生理的意義の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○赤沼元気、澤田真帆、多賀名智明、島田友裕、田中寛、大坂夏木、吉川博文、河村富士夫、山田康之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
• [学会発表] 大腸菌におけるピリドキサール-5’-リン酸の恒常性における脱リン酸化酵素 YbhA の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉本良太、斎藤菜摘、島田友裕、田中寛
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
• [学会発表] 単細胞紅藻 Cyanidioschyzon merolae の構成的プラ スミドトと抗生物質耐性マーカーの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: ◯大沼みお, 藤原崇之, 井元祐太, 黒岩晴子, 宮城島 進也, 田中寛, 黒岩常祥
  • 学会等名: 日本植物学会第80回大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942における生物時計と強光応答の関係性 (2016)
  • 著者名/発表者名: ○鶴巻達大、田中 寛
  • 学会等名: 第７回日本光合成学会年会
  • 発表場所: 東京理科大学（葛飾キャンパス）
  • 年月日: 2016-05-27
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 河瀬泰子、今村壮輔、田中寛
  • 学会等名: 第５７回 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス（盛岡）
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] 単細胞紅藻 Cyanidioschyzon merolaeにおけるABAの機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小林勇気、安藤洸幸、華岡光正、田中寛
  • 学会等名: 第５７回 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス（盛岡）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] シアノバクテリアから葉緑体へ:共生進化を光環境応答から見る (2016)
  • 著者名/発表者名: ○田中 寛
  • 学会等名: 日本進化学会第18回東京大会・シンポジウムS６：植物の進化
  • 発表場所: 東京工業大学（大岡山）
  • 招待講演
• [学会発表] Conserved response regulators, RpaA and RpaB, coordinate circadian clock and high light response in cyanobacteria (2016)
  • 著者名/発表者名: ◯Tatsuhiro Tsurumaki and Kan Tanaka
  • 学会等名: Finnish-Japanese Symposium 2016
  • 発表場所: Lapland Hotel Riekonlinna, Saariselka, Finland
  • 国際学会
• [学会発表] Conserved Transcriptional Framework for Light Acclimation Processes: From Cyanobacteria to Chloroplasts (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikki Kobayashi, Tatsuhiro Tsurumaki, Rumi Suzuki and ◯Kan Tanaka
  • 学会等名: Finnish-Japanese Symposium 2016
  • 発表場所: Lapland Hotel Riekonlinna, Saariselka, Finland
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolae（シゾン）の遺伝子改変ホスト株の分離 (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀧景子、曾根俊之、小林勇気、渡辺智、今村壮輔、田中寛
  • 学会等名: 第38回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 紅藻 Cyanidioschyzon merolae におけるアブシシン酸の機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林勇気、安藤洸幸、華岡光正、田中寛
  • 学会等名: 第38回 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] Abscisic acid signaling in a unicellular red alga (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kobayashi and Kan Tanaka
  • 学会等名: Yamada Symposium, Dynamics and Regulation of Photosynthesis
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2015-10-30
  • 国際学会 / 招待講演