| 研究課題/領域番号 |
20K06692
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 東邦大学 (2022-2023)
立命館大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
高橋 文雄 東邦大学, 薬学部, 講師 (60332318)
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| 研究分担者 |
笠原 賢洋 立命館大学, 生命科学部, 教授 (70361748)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 青色光受容体 / 黄色植物 / フシナシミドロ / 葉緑体光定位運動 / アクチン / 新奇青色光受容体 / LOV / 原形質流動 / LOV光受容体 / 黄緑藻 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
葉緑体光定位運動は、陸上植物（被子植物、シダ、コケ）から藻類まで広範に観察される光応答である。適度な光による集合運動は植物本来の光合成生産能力を向上させ、強光による逃避運動は、葉緑体本体へのダメージを軽減する。本研究では、近年黄緑藻から単離した新奇の光受容体が葉緑体光定位運動のメインスイッチと考え、黄緑藻の葉緑体光定位運動の全貌を解明する。また、陸上植物の葉緑体光定位運動の分子メカニズムと比較し進化的考察を行うことを大きな目的とする。
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| 研究成果の概要 |
フシナシミドロは、葉緑体光定位運動を示す。光波長は青色光に限定されるが、その光受容体の存在は、未解決である。本研究ではトランスクリプトームデータベースから見出した新奇青色光受容体に着目し、生理学的解析と生化学的解析によって、葉緑体光定位運動を調査した。
その結果、生理学的には、葉緑体光定位運動は原形質流動に非依存的な独自の運動を保持していた。また葉緑体光定位運動独自のアクチンフィラメントが存在することもわかった。新奇光受容体は、既存の光受容体のLOVドメインと同様に、フラビン結合に重要なアミノ酸は保持していたが、生化学的解析ではその結合能は認められなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在、植物生理学は、緑色植物をメインに行われている。それは農作物につながるからである。一方、私が扱った黄色植物は進化的に、また生態的にも違う分類群である。しかし、同じ光合成生物で、似通った現象が観察される。明確な解答には至らなかったが、同じ現象を別の光受容体を使って、生物ごとに対応していることが示唆された。様々な共生関係で植物は多様化してきている答えになる可能性があると考えられる。
また本研究で扱った生物群は、褐藻などが含まれ、海域の農作物（水産物）の研究であるため、海産立国日本の応用研究の基盤になりうると確信している。
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