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真核藻類のピレノイド構築メカニズムの進化

研究課題

研究課題/領域番号 18K06358
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45020:進化生物学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

平川 泰久  筑波大学, 生命環境系, 助教 (40647319)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード藻類 / 進化 / ピレノイド / 葉緑体 / 炭素固定 / 二酸化炭素 / オルガネラ進化 / 光合成 / プロテオーム / 遺伝子導入
研究成果の概要

水圏に生息する藻類は葉緑体の中に、炭素固定酵素が集積したピレノイドと呼ばれる構造をもつ。ピレノイドは光合成による二酸化炭素の固定反応を行う重要な器官である。本研究では、真核藻類のピレノイドの構築メカニズムとその進化を明らかにすることを目的とした。海産の単細胞藻類であるクロララクニオン藻を用いて、ピレノイドの単離法を確立し、ピレノイドの含まれるタンパク質を明らかにした。これにより、ピレノイドは藻類グループごとに独自に進化している可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

真核藻類はピレノイドをもつことで、二酸化炭素濃度の低い環境でも効率的に光合成を行うことができる。近年、海外の研究者により、遺伝子組換え技術を用いて陸上植物にピレノイドを形成させ、高効率で二酸化炭素固定を行える植物の作出が試みられており、地球の二酸化炭素削減にも繋がる研究として注目されている。このような応用研究に発展させるためにも、真核藻類のピレノイド構築メカニズムを理解することは重要であると考えられる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ブリティッシュコロンビア大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ブリティッシュコロンビア大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Inventory and Evolution of Mitochondrion-localized Family A DNA Polymerases in Euglenozoa2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Harada, Yoshihisa Hirakawa, Akinori Yabuki, Yuichiro, Kashiyama, Moe Maruyama, Onuma Ryo, Petr Soukal, Shinya Miyagishima, Vladimir Hampl, Goro Tanifuji, Yuji Inagaki
    • 雑誌名

      Pathogens

      巻: 9 号: 4 ページ: 257-257

    • DOI

      10.3390/pathogens9040257

    • NAID

      120007127758

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] High-efficiency transformation of the chlorarachniophyte Amorphochlora amoebiformis by electroporation2020

    • 著者名/発表者名
      Kodai Fukuda, Elizabeth C. Cooney, Nicholas A.T. Irwin, Patrick J. Keeling, Yoshihisa Hirakawa
    • 雑誌名

      Algal Research

      巻: - ページ: 101903-101903

    • DOI

      10.1016/j.algal.2020.101903

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic tool development in marine protists: emerging model organisms for experimental cell biology2020

    • 著者名/発表者名
      Drahomra Faktorova, R Ellen R Nisbet, ...., Yoshihisa Hirakawa, ...., Julius Lukes
    • 雑誌名

      Nature Methods

      巻: - 号: 5 ページ: 481-494

    • DOI

      10.1038/s41592-020-0796-x

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Organellar DNA polymerases in complex plastid-bearing algae2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Hirakawa, Arisa Watanabe
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 9 号: 4 ページ: 140-140

    • DOI

      10.3390/biom9040140

    • NAID

      120007127952

    • 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] Puromycin selection for stable transfectants of the oyster-infecting parasite Perkinsus marinus2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Sakamoto, Yoshihisa Hirakawa, Ken-ichiro Ishida, Patrick J. Keeling, Kiyoshi Kita, Motomichi Matsuzaki
    • 雑誌名

      Parasitology International

      巻: 69 ページ: 13-16

    • DOI

      10.1016/j.parint.2018.10.011

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiple independent losses of photosynthesis in algae2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Hirakawa
    • 雑誌名

      Perspectives in Phycology

      巻: -

    • DOI

      10.1127/pip/2019/0088

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] クロララクニオン藻のピレノイドを構成するタンパク質の同定2021

    • 著者名/発表者名
      諸見里玲奈、平川泰久
    • 学会等名
      日本藻類学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] クロララクニオン藻への改良型遺伝子導入法2021

    • 著者名/発表者名
      松田向平、平川泰久
    • 学会等名
      日本藻類学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 重金属暴露ストレス下で見られる緑藻のPI3P局在とLysoTracker 局在の比較解析2021

    • 著者名/発表者名
      大田修平、平川泰久、河地正伸
    • 学会等名
      日本藻類学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規炭酸脱水酵素の結晶解析2020

    • 著者名/発表者名
      平川泰久、千田美紀、千田俊哉
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] クロララクニオン藻における形質転換体の薬剤選抜法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      松田向平、平川泰久
    • 学会等名
      日本藻類学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] クロララクニオン藻のピレノイド構成タンパク質のプロテオーム解析2020

    • 著者名/発表者名
      福田耕大、長里千香子、本村泰三、平川泰久
    • 学会等名
      日本藻類学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 緑藻類ホスファチジルイノシトール3リン酸の細胞内動態と重金属感受性に対する影響2020

    • 著者名/発表者名
      大田修平、平川泰久、河地正伸
    • 学会等名
      日本藻類学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] クロララクニオン藻のCO2濃縮機構2019

    • 著者名/発表者名
      平川泰久、福田耕大、千田美紀、千田俊哉
    • 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] クロララクニオン藻への安定的遺伝子導入法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      平川泰久、福田耕大
    • 学会等名
      日本藻類学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] クロララクニオン藻におけるピレノイド構成タンパク質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      福田耕大、平川泰久
    • 学会等名
      日本藻類学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Evolution of secondary plastid-bearing algae2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Hirakawa
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Mitochondria and chloroplasts
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A novel highly expressed plastid protein in chlorarachniophytes2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Hirakawa, Kodai Fukuda
    • 学会等名
      XXII meeting of the International Society of Evolutionary Protistology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クロララクニオン藻の新規炭酸脱水酵素2018

    • 著者名/発表者名
      平川泰久、福田耕大
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 平川研究室のホームページ

    • URL

      https://yhirakawa.weebly.com/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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