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赤潮藻シャットネラが有する青色光受容体オーレオクロームの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07891
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 水圏生産科学
研究機関立命館大学

研究代表者

高橋 文雄  立命館大学, 生命科学部, 講師 (60332318)

研究分担者 紫加田 知幸  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 瀬戸内海水産研究所, 主任研究員 (40603048)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードオーレオクロム / シャットネラ / 形質転換 / 日周鉛直運動 / 細胞分裂 / 赤潮 / 青色光受容体 / 赤潮藻類 / Aureochrome / トランスクリプトーム
研究成果の概要

赤潮藻類シャットネラは、光依存的な増殖や日周鉛直運動を示し、その結果として赤潮を刑することが報告されている。しかしその光受容の分子メカニズムはほとんどわかっていない。本研究では、光受容機構および光受容体の解析と生理学現象との統合に焦点をあてて研究を行った。その結果、増殖に関する遺伝子が他の生物と同様に備わっており、加えて光依存的な増殖時にそれらの遺伝子の発現が調整されていることがわかった。また鞭毛の運動に関する因子も他の鞭毛生物と同様に保持しており、それらが日周鉛直運動に関与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で扱った藻類シャットネラは、赤潮を形成し、日本近海で養殖魚貝類を斃死させる。新聞等での扱いは少ないが毎年億単位の被害が報告されている。古くから生理的な手法を用いて、赤潮の軽減をはかっているが、防除策は見つかっていない。そのため遺伝子などの分子メカニズムを知ることで、この機構の本質情報が得られると考えられる。本研究での分子メカニズムの知見と生理学を組み合わせることで、今後の赤潮防除の新規方法が見つかることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

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 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Phenological shifts and genetic differentiation between sympatric populations of Sargassum horneri (Fucales, Phaeophyceae) in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Homma Y、Okuda S、Kasahara M、Takahashi F、Yoshikawa S、Uwai S
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 642 ページ: 103-116

    • DOI

      10.3354/meps13332

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA-seq analysis revealed genes related to photoreception, nutrient uptake, and toxicity in a noxious red-tide raphidophyte Chattonella antiqua.2019

    • 著者名/発表者名
      Shikata T, Takahashi F, Nishide H, Shigenobu S, Kamei Y, Sakamoto S, Yuasa K, Nishiyama Y, Yamasaki Y, Uchiyama I
    • 雑誌名

      Front Microbiol

      巻: 10 ページ: 1764-1764

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.01764

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of 13 Spirogyra Species (Zygnemataceae) by Traits of Sexual Reproduction Induced Under Laboratory Culture Conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Takano T, Higuchi S, Ikegaya H, Matsuzaki R, Kawachi K, Takahashi F, Nozaki H
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 7458-7458

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43454-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular evolutionary analysis of a gender-limited MID ortholog from the homothallic species Volvox africanus with male and monoecious spheroids2017

    • 著者名/発表者名
      Kayoko Yamamoto, Hiroko Kawai-Toyooka, Takashi Hamaji, Yuki Tsuchikane, Toshiyuki Mori, Fumio Takahashi, Hiroyuki Sekimoto, Patrick J. Ferris, Hisayoshi Nozaki
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12 号: 6 ページ: e0180313-e0180313

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0180313

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 精子による生殖を行う植物はcAMP合成・分解酵素CAPEをもつ2021

    • 著者名/発表者名
      山本千愛、高橋文雄、大江遥介、白畑陽都、柴田あいか、笠原賢洋
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ゼニゴケ精子の運動性におけるcAMP合成・分解酵素CAPEの機能2020

    • 著者名/発表者名
      山本千愛、高橋文雄、末次憲之、河内孝之、笠原賢洋
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 赤潮藻シャットネラの光依存的な細胞分裂とその制御因子の解析2019

    • 著者名/発表者名
      高橋文雄、赤松健司、紫加田知幸、笠原賢洋
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物cAMP 合成・分解酵素遺伝子CAPE の単離と系統分布2019

    • 著者名/発表者名
      山本千愛、大江遥介、白畑陽都、柴田あいか、高橋文雄、笠原賢洋
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケcAMP 合成・分解酵素CAPE の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      堤帆乃香、高橋文雄、笠原賢洋
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 褐藻アカモクの季節集団間に見られる遺伝的分化について2019

    • 著者名/発表者名
      本間由莉、奥田修二郎、笠原賢洋、高橋文雄、吉川伸哉、上井進也
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of plant cyclic AMP function in Marchantia polymorpha2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto C, Takahashi F, Ooe Y, Shirahata H, Shibata A, Suetsugu N, Kohchi T, Kasahara M
    • 学会等名
      Marchantia Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新潟県沿岸のアカモクにおける季節集団間の遺伝的分化の解析2019

    • 著者名/発表者名
      本間由莉、奥田修二郎、笠原賢洋、高橋文雄、吉川伸哉、上井進也
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋植物の遺伝子発現に注目した健全性診断システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      原淑乃、山崎誠和、高橋文雄、吉川伸哉、寺田竜太、嶌田智
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ゼニゴケの生殖時期におけるサイクリックAMPの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      山本千愛、高橋文雄、末次憲之、河内孝之、笠原賢洋
    • 学会等名
      日本植物生理学会第60回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アカモクが持つオーレオクロムのphotocycleについて2018

    • 著者名/発表者名
      高橋文雄、田中正紀、吉川伸哉、笠原賢洋
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of light-induced cell division in the raphidophyte Chattonella antiqua2018

    • 著者名/発表者名
      Akamatsu K, Shikata T, Kasahara M, Takahashi F
    • 学会等名
      International Symposium on Plant Photobiology 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新潟県沿岸におけるアカモク集団の遺伝的分化の解析2018

    • 著者名/発表者名
      本間由莉、奥田修二郎、笠原賢洋、高橋文雄、吉川伸哉、上井進也
    • 学会等名
      日本藻類学会第42回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 赤潮藻Chattonellaの魚毒性に関する研究 Ⅰ:トラフグ鰓の応答とNADPHオキシダーゼ遺伝子の系統解析2018

    • 著者名/発表者名
      紫加田知幸、吉浦康寿、吉浦美和、伏屋玲子、高橋文雄、山崎康裕、西出浩世、内山郁夫
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 黄色植物が保持する青色光受容体オーレオクロムの機能と応用展望2017

    • 著者名/発表者名
      高橋文雄
    • 学会等名
      マリンバイオテクノロジー学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物の青色光応答と青色光受容体の多様性2017

    • 著者名/発表者名
      高橋文雄
    • 学会等名
      第7回日本細胞性粘菌学会例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular analysis of receptacle formation in Sargassum horneri2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa S, Hosokawa M, Uwai S, Okuda S, Kasahara M, Takahashi F
    • 学会等名
      The 8th Asian Pacific Phycological Forum
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biochemical analysis of aureochrome in the raphidophycean algae Chattonella antiqua2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi F, Inden Y, Shikata T, Kasahara M
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 赤潮藻シャットネラが持つオーレオクロムの生化学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      高橋文雄、位田康熙、紫加田知幸、笠原賢洋
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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