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褐藻類の鞭毛に局在する新規フラビンタンパク質の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 17657018
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 植物生理・分子
研究機関神戸大学

研究代表者

村上 明男  神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 准教授 (50304134)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2006年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2005年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード藻類 / 生体分子 / 酵素 / 生理活性 / 光受容体 / フラビン / 鞭毛運動 / 鞭毛タンパク質 / 鞭毛
研究概要

本研究は、褐藻類の生殖細胞(遊泳細胞)が有する走光性反応や走化性反応について、そのシグナル受容・変換系を鞭毛構成タンパク質の構造と鞭毛運動の調節機構の観点から解明することを目的とした。これまでの研究において、褐藻カヤモノリ遊泳細胞がもつ2本の異型鞭毛のうち遊泳運動の舵取り機能をもつと推測されている後鞭毛に局在する41kDフラビンタンパク質を精製し、その一次構造と補欠分子(FMN)を同定した。本タンパク質の構造は酵母で発見され機能未知のOLD YELLOW ENZYMEとの類似性を示した。もう一方の推進力を発生するといわれている前鞭毛については、鞭毛軸糸に多数付着する小毛(マスチゴネマ)を構成するタンパク質の同定に成功した。見かけの分子量115kDのタンパク質は珪藻の有性生殖誘導時に特異的に発現する遺伝子と相同であることが判明した。さらに免疫電子顕微鏡観察からこのタンパク質は3部構成のマスチゴネマの中心となるシャフトを構成することを明らかにした。また、マスチゴネマのベース部や先端部を構成する類似タンパク質の候補も見出した。
これらの成果を踏まえ、遊泳細胞の鞭毛の動きとその制御機構を解析するため高速度ビデオ画像による解析を行った。その結果、刺激光に応答して後鞭毛の動きが迅速に変化する様子が明らかになり、また前鞭毛もこれまで考えられていたこととは異なり、細胞運動の推進力を発生するばかりでは無く遊泳方向などの調節にも大きく関与する可能性が示唆された。
これらの解析結果は、走光性や走化性も含めた鞭毛運動とその制御の仕組みの全貌を明らかにするための重要な情報を与え、今後の研究の展開に大きな基礎を築いたと言える。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of photosynthetic light dosage on carbon isotope composition in the coral skeleton: Long-term culture of Porites spp.2008

    • 著者名/発表者名
      Omata, Tamano
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research(JGR)-Biogeosciences (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole cell immunocytochemical detection of nitrogenase in cyanobacteria: Improved protocol for highly fluorescent cells.2008

    • 著者名/発表者名
      Taniuchi, Yukiko
    • 雑誌名

      Applied Environmental Microbiology (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abundance of picophytoplankton in the halocline of meromictic lake, Lake Suigetsu, Japan.2007

    • 著者名/発表者名
      Okada, Mari
    • 雑誌名

      Limnology 8

      ページ: 271-280

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endogenous green fluorescent protein(GFP)in amphioxus2007

    • 著者名/発表者名
      Deheyn, D. D.
    • 雑誌名

      The Biological Bulletin 213

      ページ: 95-100

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homologs of sexually induced gene 1(sig1)product constitute the stramenopile mastigonemes2007

    • 著者名/発表者名
      Honda, Daisuke
    • 雑誌名

      Protist 158

      ページ: 77-88

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence properties of the chlorophyll d-dominating cyanobacterium Acaryochloris sp. strain Awaji.2007

    • 著者名/発表者名
      Akimoto, Seiji
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology: A Chemistry 178

      ページ: 122-129

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homologs of the Sexually Induced Gene 1 (sig1) Product constitute the Stramenopile Mastigonemes2007

    • 著者名/発表者名
      Honda, Daisuke
    • 雑誌名

      Protist 158

      ページ: 77-88

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Fluorescence properties of the chlorophyll d-dominating cyanobacterium Acaryochloris sp. strain Awaji.2006

    • 著者名/発表者名
      Akimoto, Seiji
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology : A Chemistry 178

      ページ: 122-129

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular detection of epiphytic Acaryochloris spp. on marine macroalgae2006

    • 著者名/発表者名
      Ohkubo, Satoshi
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology 72

      ページ: 7912-7915

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Biochemical phenotypes corresponding to molecular phylogeny of the red algae Plocamium (Plocamiales, Rhodophyta)2006

    • 著者名/発表者名
      Yano, Tomomi
    • 雑誌名

      Journal of Phycology 42

      ページ: 155-169

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photocycle features of heterologusly expressed and refolded flavin-binding BLUF domains of photoactivated adenylyl cyclase (PAC), a blue-light receptor in Euglena gracilis.2005

    • 著者名/発表者名
      Ito Shinji
    • 雑誌名

      Photochemical and Photobiological Sciences 4巻

      ページ: 762-769

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification and characterization of a fluorescent flagellar protein of brown alga Scytosiphon lomentaria : flavoprotein homologous to Old Yellow Enzyme.2005

    • 著者名/発表者名
      Fuiita Satoshi
    • 雑誌名

      European Journal of Phycology 40巻

      ページ: 159-167

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Seasonal stability of sulfuric acid accumulation in the Dictyotales (Phaeophyceae).2005

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, Hideaki
    • 雑誌名

      Phycological Research 53巻

      ページ: 134-137

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Inorganic ion compositions in the Ulvophyceae and the Rhodophyceae, with special reference to sulfuric acid ion accumulations.2005

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, Hideaki
    • 雑誌名

      Phycological Research 53巻

      ページ: 85-92

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Microspectrophotometric characterization of cyaobacteria from the didemnid ascidian in coral reefs of Rhykyus2007

    • 著者名/発表者名
      Murakami, Akio
    • 学会等名
      21st Pacific Science Congress
    • 発表場所
      沖縄
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Flavins : Photochemistry and Photobiology (Photoactivated adenylyl cuclase (PAC), the photoreceptor flavoprotein with intrinsic effector function mediating euglenoid photomovements)2006

    • 著者名/発表者名
      Iseki, Mineo
    • 出版者
      The Royal Society of Chemistry (Cambridge, UK)
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://bsj.or.jp/topics/02/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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