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シアノバクテリアにおけるレドックスネットワークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J10036
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
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

見原 翔子  東京工業大学, 生命理工学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードレドックス制御 / シアノバクテリア / チオレドキシン / 窒素固定 / ヘテロシスト / 活性酸素
研究実績の概要

レドックス制御は、タンパク質の酸化還元(レドックス)状態を変化させることでタンパク質の活性を調節する分子機構である。光合成生物のレドックス制御については、植物葉緑体で研究が進められており、光合成で得られた還元力を利用してチオレドキシン(Trx)が代謝酵素など様々なタンパク質を還元することで、光照射に応答した代謝制御を行なっていることが明らかになっている。しかし、葉緑体の起源であるシアノバクテリアのレドックス制御系については研究が立ち遅れている。そこで、本研究では、窒素固定型、ヘテロシスト形成型シアノバクテリアAnabaena sp. PCC 7120(Anabaena 7120)のレドックスネットワークの解明を目指して研究を行なっている。本年度はレドックスネットワークのin vivoでの作用機序と生理的重要性の解明を目的とし、以下の研究を行なった。
① Trxの細胞内発現量
Anabaena 7120が持つTrxの内、6種について細胞内のタンパク質発現量を調べた。抗体染色法を用いて定量し、Trx-m1が他のTrxに比べて著しく多く発現していることを明らかにした。
② ヘテロシスト内のレドックス制御系
Anabaena 7120の栄養細胞とヘテロシストにおけるレドックス制御系を調べた。栄養細胞とヘテロシストそれぞれにTrxの標的を特異的に発現させた株を作製した。光条件下の細胞内におけるTrxの標的のレドックス状態を調べ、ヘテロシストでは栄養細胞に比べて標的が酸化されていることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Disruption of the gene trx-m1 impedes the growth of Anabaena sp. PCC 7120 under nitrogen starvation2019

    • 著者名/発表者名
      Deschoenmaeker Frederic、Mihara Shoko、Niwa Tatsuya、Taguchi Hideki、Nomata Jiro、Wakabayashi Ken-ichi、Hisabori Toru
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: in press 号: 7 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz056

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Absence of Thioredoxin m1 and Thioredoxin C in Anabaena sp. PCC 7120 Leads to Oxidative Stress2018

    • 著者名/発表者名
      Deschoenmaeker Frederic、Mihara Shoko、Niwa Tatsuya、Taguchi Hideki、Wakabayashi Ken-Ichi、Hisabori Toru
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 59 ページ: 2432-2441

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy163

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [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] 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
  • [学会発表] ヘテロシスト内では光条件下でもチオレドキシンの標的が酸化されている2019

    • 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
      日本光合成学会
    • 関連する報告書
      2018 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のヘテロシスト内のレドックス制御系2019

    • 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
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Anabaena sp. PCC 7120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
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2017 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
      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] 窒素固定型シアノバクテリアのG6PDH活性はアクチベータータンパク質であるOpcAのレドックス状態によって制御される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
      日本光合成学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Thioredoxin regulates G6PDH activity by changing redox status of OpcA in the nitrogen fixing cyanobacterium Anabaena sp. PCC 71202017

    • 著者名/発表者名
      Shoko Mihara, Hitomi Wakao, Keisuke Yoshida, Ken-ichi Wakabayashi, Toru Hisabori
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Plant Biology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anabaena sp. PCC 7120のG6PDHの活性化因子OpcAによるレドックス制御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、若林憲一、久堀徹
    • 学会等名
      藍藻の分子生物学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 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

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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