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藍藻及び原始植物葉緑体の表層膜安定化機構の解明とその進化的関連性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K20860
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 進化生物学
形態・構造
研究機関東北大学

研究代表者

児島 征司  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (20745111)

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 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード細胞壁ペプチドグリカン / チャネル / 外膜 / グラム陰性細菌 / 葉緑体 / 灰色藻 / 藍藻 / 細胞壁 / ペプチドグリカン / 進化
研究成果の概要

葉緑体の起源は原始真核細胞に細胞内共生した藍藻(酸素発生型光合成を行うグラム陰性細菌)である。葉緑体へと変換する過程で藍藻の細胞表層機能の改変は不可避であるが、その具体的過程は全く不明であった。本研究では、最も原始的な植物の一つとされる灰色藻の葉緑体の外膜に多量に存在する新奇外膜チャネル蛋白質CppS/Fを発見した。アミノ酸配列解析から、これらは藍藻とは異なる細菌系統Planctomycetes門に由来することが示唆された。藍藻の外膜蛋白質は植物系統内に保存されていなかった。本成果は、藍藻が葉緑体へ変換する過程で藍藻の主要外膜蛋白質が消失し、CppS/F と入れ替わったことを示唆している。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Outer membrane proteins derived from non-cyanobacterial lineage cover the peptidoglycan of Cyanophora paradoxa cyanelles and serve as a cyanelle diffusion channel.2016

    • 著者名/発表者名
      Kojima S, Muramoto K, Kusano T
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 291 号: 38 ページ: 20198-20209

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.746131

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Peptidoglycan-associated outer membrane protein Mep45 of rumen anaerobe Selenomonas ruminantium forms a non-specific diffusion pore via its C-terminal transmembrane domain.2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kojima, K. Hayashi, S. Tochigi, T. Kusano, J. Kaneko, Y. Kamio
    • 雑誌名

      Biosci. Biochem. Biotechnol.

      巻: 80 号: 10 ページ: 1954-1959

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1194185

    • 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 / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] グラム陰性細菌の多剤耐性― beta-lactam 系抗生物質の外膜透過・排出速度の測定結果を例に理解する―2016

    • 著者名/発表者名
      児島征司
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 54 ページ: 80-82

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Bifunctional outer membrane protein of ruminal bacteria that acts as a diffusion channel via its C-terminal region and as an anchor binding to the peptidoglycan via its N-terminal region.2017

    • 著者名/発表者名
      Kojima S
    • 学会等名
      Protein & Peptide conference-2017
    • 発表場所
      ヒルトン福岡シーホーク(福岡)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 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] シアノバクテリア Synechocystis sp. PCC 6803 外膜の有機炭素及び無機イオン透過性の解析2017

    • 著者名/発表者名
      木幡光、栃木佐枝子、高橋秀幸、児島征司
    • 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(京都)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Outer Membrane Permeability and Stability of Gram-negative Bacteria, in the Context of Multi-drug Resistance and Generation of Primitive Chloroplast.2016

    • 著者名/発表者名
      Kojima S
    • 学会等名
      Thirteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台)
    • 年月日
      2016-10-11
    • 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] グラム陰性細菌及び原始的葉緑体の外膜の基本機能とその構造的安定性に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      児島征司
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部奨励賞受賞講演
    • 発表場所
      山形大学農学部(鶴岡)
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 偏性嫌気性細菌 Selenomonas ruminantium の主要外膜蛋白質 Mep45 は C 末端側 341 残基で拡散チャネルを形成する2016

    • 著者名/発表者名
      林華奈子、金子淳、栃木佐枝子、草野友延、神尾好是、児島征司
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部第 151 回大会
    • 発表場所
      山形大学農学部(鶴岡)
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 灰色藻の葉緑体外膜に存在する非藍藻系統由来の細胞壁ペプチドグリカン結合型外膜チャネル2016

    • 著者名/発表者名
      児島征司、村本光二、草野友延
    • 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(宜野湾市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Proteins originated from a non-cyanobacterial lineage constitute the dominant peptidoglycan-associated outer membrane protein in C. paradoxa cyanelle and serve as non-specific diffusion channel.2016

    • 著者名/発表者名
      Kojima S., K. Muramoto, and T. Kusano
    • 学会等名
      Bacterial Cell Surfaces, Gordon Research Conferences
    • 発表場所
      West Dover, VT, USA
    • 年月日
      2016-06-24
    • 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] 原始葉緑体が保持する細胞壁ペプチドグリカン結合型外膜チャネル2016

    • 著者名/発表者名
      児島征司、村本光二、草野友延
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2016 年度大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 灰色藻葉緑体が保持する N- アセチルプトレシン含有型細胞壁ペプチドグリカンに結合する蛋白質の単離と機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      児島征司、村本光二、草野友延
    • 学会等名
      日本ポリアミン学会第 7 回年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 灰色藻葉緑体の細胞壁ペプチドグリカン結合蛋白質は非藍藻系統に由来する2015

    • 著者名/発表者名
      児島征司、村本光二、草野友延
    • 学会等名
      日本植物学会第 79 回大会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] グラム陰性細菌及び原始的葉緑体の外膜の基本機能とその構造的安定性に関する研究

    • URL

      http://www.ige.tohoku.ac.jp/tekio/wordpress/wp-content/themes/lsab_wp/img/Kojima_HP/kojima.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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