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紅藻シアニディオシゾンを用いたアブシシン酸シグナル伝達機構の進化の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07439
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 植物分子・生理科学
研究機関東京工業大学

研究代表者

小林 勇気  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (80644616)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード植物ホルモン / アブシシン酸 / 藻類 / シグナル伝達 / テトラピロール / 細胞周期 / Cyanidioshyzon merolae / 進化 / 植物 / 遺伝子
研究成果の概要

申請者らは、最も原始的な植物であるシゾンにおける植物ホルモンABAの存在と機能を発見することで、植物細胞が誕生した当初からABAが存在していたことを報告している。本研究では、シゾンにおける新奇ABA受容体の探索と、下流の遺伝子発現制御系を明らかにすることを主眼に解析を行い、シグナル伝達の全貌を明らかにすることを目指した。残念ながら、ABA受容体を発見することは出来なかったが、すべてのABA応答遺伝子を明らかにし、その転写因子を同定にすることに成功した。同定された4種のbZIP型転写因子のみで、すべてのABA応答遺伝子を制御することが可能でありABAシグナル伝達機構の全容の解明が大きく前進した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物ホルモンであるABAの植物以外の生物における機能やシグナル伝達機構に対する知見は少なく、ABA獲得やその利用の進化的な起源や獲得過程について学術的な興味が高まっている。申請者は、最も原始的な植物であるシゾンでABAの合成と機能を発見し、植物における起源を明らかにした。しかし、シグナル伝達系及びABAによる詳細な遺伝子発現制御機構については不明な点が多い。本研究によってシグナル伝達系で機能する因子の発見と制御の分子機構を明らかにすることが出来た。この成果はABAという植物に普遍的に存在する生体制御機構の獲得過程を明らかにする上で大きな一助となるだろう。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ESCRT machinery mediates cytokinetic abscission in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae.2020

    • 著者名/発表者名
      Yagisawa F., Fujiwara T., Takemura T., Kobayashi Y., Sumiya N., Miyagishima S. Y., Nakamura S., Imoto Y., Misumi O., Tanaka K., Kuroiwa H., Kuroiwa T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 8 ページ: 169-169

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.00169

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiple modification of chromosomal loci using URA5.3 selection marker in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae.2019

    • 著者名/発表者名
      Tokiaki Takemura, Sousuke Imamura, Yuki Kobayashi and Kan Tanaka
    • 雑誌名

      Bio-protocol

      巻: 9 号: 7

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.3204

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Top Starch Plating Method for the Efficient Cultivation of Unicellular Red Alga Cyanidioschyzon merolae2019

    • 著者名/発表者名
      Takemura Tokiaki、Kobayashi Yuki、Imamura Sousuke、Tanaka Kan
    • 雑誌名

      BIO-PROTOCOL

      巻: 9 号: 4

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.3172

    • 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] Construction of a Selectable Marker Recycling System and the Use in Epitope Tagging of Multiple Nuclear Genes in the Unicellular Red Alga Cyanidioschyzon merolae2018

    • 著者名/発表者名
      Takemura Tokiaki、Imamura Sousuke、Kobayashi Yuki、Tanaka Kan
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 59 ページ: 2308-2316

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy156

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lability in sulfur acidic cultivation medium explains unstable effects of CDK inhibitors on Cyanidioschyzon merolae cell proliferation.2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kobayashi and Kan Tanaka
    • 雑誌名

      J. Gen. Appl. Microbiol.

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007558395

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物ホルモン「アブシシン酸」獲得のルーツ2017

    • 著者名/発表者名
      小林勇気、田中 寛
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 55 ページ: 256-262

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of initiation of organelle DNA replication in red alga Cyanidioschyzon merolae.2020

    • 著者名/発表者名
      小林勇気、佐藤 伸一、丹羽 達也、田口英樹、中村浩之、田中寛
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] E3ユビキチンリガーゼ Cul4 複合体の関わる単細胞紅藻光シグナル伝達経路2020

    • 著者名/発表者名
      北川美也子,小林勇気,吉川瞳子,大原ひかる,華岡光正,今村壮輔,田中寛
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 単細胞紅藻Cyanidioshyzon merolaeの光転写活性化におけるCul4複合体の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      北川美也子、小林勇気、吉川瞳子、大原ひかる、華岡光正、今村壮輔、田中寛
    • 学会等名
      第18回微生物研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of ABA signal transduction mechanism in unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae.2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kobayashi, Kan Tanaka
    • 学会等名
      CLS, Tokyo Tech. International Forum 2018, Redox regulation of protein functions, transcription, translation and folding.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional analysis of the unique ACT domain repeat protein (ACR) in a red alga Cyanidioschyzon merolae.2018

    • 著者名/発表者名
      Tokiaki Takemura, Yuki Kobayashi, Sousuke Imamura, Kan Tanaka
    • 学会等名
      CLS, Tokyo Tech. International Forum 2018, Redox regulation of protein functions, transcription, translation and folding.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of PCR based transient transformation system in Cyanidioschyzon merolae2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kobayashi, Kan Tanaka
    • 学会等名
      第59回 日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional analysis of the unique ACT domain repeat protein2018

    • 著者名/発表者名
      Tokiaki Takemura, Sousuke Imamura, Yuki Kobayashi, Kan Tanaka
    • 学会等名
      第59回 日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Cyanidioschyzon merolae. A New Model Eukaryote for Cell and Organelle Biology. Part V. Control of Cell Nuclear DNA Replication by Chloroplast and Mitochondrion.2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kobayashi, Yu Kanesaki, Mitsumasa Hanaoka, and Kan Tanaka (Tsuneyoshi Kuroiwa, Shinya Miyagishima, Sachihiro Matsunaga, Naoki Sato, Hisayoshi Nozaki, Kan Tanaka, Osami Misumi, eds.)
    • 総ページ数
      365
    • 出版者
      Springer.
    • ISBN
      9789811061004
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 東工大・化生研 田中・今村研究室

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~biores/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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