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緑藻の概日時計をリセットする未知の光受容伝達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07448
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 遺伝・染色体動態
研究機関名古屋大学

研究代表者

松尾 拓哉  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 講師 (00452201)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード概日時計 / 緑藻 / 光応答 / クラミドモナス
研究成果の概要

研究代表者は、緑藻クラミドモナスを概日時計研究の新しいモデル生物として確立し、研究を進めてきた。その過程で、時計タンパク質ROC15の分解が光で誘導されることを発見した。この現象は幅広い波長の光で誘導されるが、特に赤色光で強く誘導される。興味深いことに、このような波長特性を示す光受容体はクラミドモナスでは知られておらず、未知の光受容・伝達経路の存在が示唆された。本研究では、これに関連する遺伝子を複数同定し、それらがこの経路にどのように関与しているのかを明らかにした。この研究は、緑色植物界の光応答機構の進化の理解につながると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、概日時計の人為的制御に繋がります。概日時計は微細藻類のエネルギー代謝の主要な部分(デンプンの蓄積など)に関わっていますので、概日時計の制御は微細藻類の持つ能力を最大限に引き出す手段の一つとなり得ます。また、この光シグナル伝達経路は新奇のものですので、新しい光センサータンパク質の発見や、光受容伝達システムの進化の理解に繋がると期待されます。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] The CONSTANS flowering complex controls the protective response of photosynthesis in the green alga Chlamydomonas2019

    • 著者名/発表者名
      Tokutsu Ryutaro、Fujimura-Kamada Konomi、Matsuo Takuya、Yamasaki Tomohito、Minagawa Jun
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 4099-4099

    • DOI

      10.1038/s41467-019-11989-x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolation of photoprotective signal transduction mutants by systematic bioluminescence screening in Chlamydomonas reinhardtii.2019

    • 著者名/発表者名
      Tokutsu R, Fujimura-Kamada K, Yamasaki T, Matsuo T, Minagawa J
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 9(1) 号: 1 ページ: 2820-2820

    • DOI

      10.1038/s41598-019-39785-z

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ROC75 is an Attenuator for the Circadian Clock that Controls LHCSR3 Expression.2018

    • 著者名/発表者名
      Kamrani YY, Matsuo T, Mittag M, Minagawa J
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 59(12) ページ: 2602-2607

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy179

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] CSL encodes a leucine-rich-repeat protein implicated in red/violet light signaling to the circadian clock in Chlamydomonas.2017

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita A, Niwa Y, Onai K, Yamano T, Fukuzawa H, Ishiura M, Matsuo T.
    • 雑誌名

      PLoS Genet.

      巻: 23 号: 3 ページ: e1006645-e1006645

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006645

    • NAID

      120005998025

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Identification of a gene critical for the light induced degradation of circadian clock protein ROC15 in Chlamydomonas reinhardtii2019

    • 著者名/発表者名
      Gururaj M, Kinoshita A, Matsuo T
    • 学会等名
      第13回クラミドモナス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物オルガネラの概日制御2019

    • 著者名/発表者名
      松尾拓哉
    • 学会等名
      第21回植物オルガネラワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑藻クラミドモナスの概日時計2018

    • 著者名/発表者名
      松尾拓哉
    • 学会等名
      甲南生物学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional characterization of two LOV-containing histidine kinases, LHK1 and LHK2, in the green alga Chlamydomonas reinhardtii.2018

    • 著者名/発表者名
      Tomida W, Matsuo T, Otsuka T, Suzuki T, Aoki S
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 緑藻クラミドモナスのGARP型DNA結合タンパク質 ROC75の概日時計における役割2018

    • 著者名/発表者名
      松尾拓哉、飯田高広、武藤梨沙、木下亜有美、石浦正寛
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A gene crucial for light induced degradation of the clock protein ROC15 in Chlamydomonas reinhardtii2018

    • 著者名/発表者名
      Gururaj M, Kinoshita A, Matsuo T
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Reverse Genetic Approach to Identify Circadian Photoreceptors in Chlamydomonas reinhardtii2018

    • 著者名/発表者名
      Cheng JY, Matsuo T
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] クラミドモナスにおける LOV 含有ヒスチジンキナーゼ遺伝子の概日リズムへの機能的関与の検証2018

    • 著者名/発表者名
      冨田航、松尾拓哉、大塚徹寛、鈴木智紀、青木摂之
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 緑藻クラミドモナスの概日時計をリセットする光受容伝達機構2018

    • 著者名/発表者名
      Gururaj M、Cheng JY、木下亜有美、松尾拓哉
    • 学会等名
      第20回日本光生物学協会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 緑藻クラミドモナスにおける概日時計の光リセット機構2018

    • 著者名/発表者名
      松尾拓哉、Malavika Gururaj
    • 学会等名
      第二回名古屋リズム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The uncharacterized gene Cre07.g357500 plays a role in light induced degradation of ROC15 in Chlamydomonas reinhardtii2018

    • 著者名/発表者名
      Malavika Gururaj, Ayumi Kinoshita, Takuya Matsuo
    • 学会等名
      第二回名古屋リズム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Reverse Genetic Approach to Identify Circadian Photoreceptors in Chlamydomonas reinhardtii2018

    • 著者名/発表者名
      Jen-Yin Cheng, Takuya Matsuo
    • 学会等名
      第二回名古屋リズム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 緑藻クラミドモナスのROC75は概日時計の昼位相の制御に重要な因子である2017

    • 著者名/発表者名
      松尾拓哉、飯田高広、武藤梨沙、木下亜有美、石浦正寛
    • 学会等名
      日本遺伝学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 緑藻クラミドモナスの概日時計2016

    • 著者名/発表者名
      松尾拓哉
    • 学会等名
      生物リズム若手研究者の集
    • 発表場所
      山口市、湯田温泉、ホテル喜良久
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Existence of a red/violet light signaling pathway involved in resetting of circadian clock in Chlamydomonas.2016

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Kinoshita, Takuya Matsuo, Kiyoshi Onai, Takashi Yamano, Hideya Fukuzawa, Masahiro Ishiura
    • 学会等名
      17TH INTERNATIONAL MEETING CELL & MOLECULAR BIOLOGY OF CHLAMYDOMONAS
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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