海洋・湖沼環境におけるクロロフィル色素の代謝プロセスの解明

• 研究課題/領域番号: 23870028
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 柏山 祐一郎 立命館大学, 立命館ク゛ローハ゛ル・イノヘ゛ーション研究 機構, ホ゜ストト゛クトラルフェロー (00611782)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: クロロフィル / 水圏環境 / プロティスト / 微細藻類 / 光毒性 / シクロエノール / シクロフェオフォルバイドエノール / 水圏生態系 / 従属栄養過程 / 一重項酸素 / 代謝・分解 / 植食性プロティスト / 原生動物

研究概要

光合成に不可欠なクロロフィルには,猛毒の一重項酸素(活性酸素)を生じる「光毒性」がある。本研究では,藻類を食べる原生生物がクロロフィルを解毒して光毒性のないシクロエノールに変える,自然界で普遍的な仕組みを世界で初めて解明した。また,この代謝物をあらゆる天然の水環境に見出し,原生生物の水圏の物質循環における寄与の重大性も示した。一方,シクロエノール代謝が藻類の共生進化に重要であった可能性も示した。

研究成果

• [雑誌論文] 藻類食プロティストが関与するクロロフィルの「解毒」代謝 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山亜紀子
  • 雑誌名: 藻類 巻: 61 ページ: 6-10
• [雑誌論文] Ubiquity and quantitative significance of detoxification catabolism of chlorophyll associated with protistan herbivory. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kashiyama Y.*, Yokoyama A.*, Kinoshita Y., Shoji S., Miyashita H., Shiratori T.,Suga H., Ishikawa K., Ishikawa A.,Ishikawa A., Inouye I., Ishida K.,Fujinuma D., Aoki K., Kobayashi M.,Nomoto S., Mizoguchi T., Tamiaki H.
  • 雑誌名: Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America 巻: Vol.109 ページ: 17328-17335
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ubiquity and quantitative significance of detoxification catabolism of chlorophyll associated with protistan herbivory (2012)
  • 著者名/発表者名: Y Kashiyam, A Yokoyama, Y Kinoshita, S Shoji, H Miyashita, T Shiratori, H Suga, K Ishikawa, A Ishikawa, I Inouye, K Ishida, D Fujinuma, K Aoki, M Kobayashi, S Nomoto, T Mizoguchi, H Tamiaki
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 109 号: 43 ページ: 17328-17335
  • DOI: 10.1073/pnas.1207347109
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光エネルギーと従属栄養プロティスト－クロロフィル光毒性に対する生化学的戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柏山祐一郎
  • 雑誌名: 生物の科学 遺伝 巻: 7月号 ページ: 425-431
• [雑誌論文] 光エネルギーと従属栄養プロティストークロロフィル光毒性に対する生化学的戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柏山祐一郎, 横山亜紀子
  • 雑誌名: 生物の科学遺伝 巻: 7月号(印刷中)
• [雑誌論文] 132,173-Cyclopheophorbide b enol as a catabolite of chlorophyll b inphycophagy by protists.
  • 著者名/発表者名: Kashiyama Y., Yokoyama A., Shiratori T., Inouye I., Mizoguchi T., Tamiaki H.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: (審査中)
  • 査読あり
• [学会発表] 色素体獲得を可能にしたユーグレノイドによるクロロフィルの解毒代謝分解 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柏山祐一郎
  • 学会等名: 日本藻類学会第37回大会
  • 発表場所: 山梨大学(山梨県)
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Chlorophyll catabolism in aquatic ecosystems: Physiology, ecology, and evolution (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kashiyama
  • 学会等名: CER International workshop on Biogeochemical cycling and Microbial Ecology for Young Scientists
  • 発表場所: 京都大学生態研究センター(滋賀県)
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] Detoxification catabolism of chlorophyll associated with protistan herbivory in aquatic ecosystems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kashiyama
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Biosynthesis of Tetrapyrroles
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県)
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] Ecological significance of chlorophyll metabolism of herbivorous protists in aquatic ecosystems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kashiyama
  • 学会等名: Protist2012
  • 発表場所: Oslo (Norway)
  • 年月日: 2012-08-01
• [学会発表] (1) Ka s hi y am a Y .Yokoyama A., Shiratori T.,Evolutionary significance ofInouye I., Mizoguchi T., Tamiaki H.132,173-Cyclopheophorbide b enol as achlorophyll metabolisms of herbivorousprotists in aquatic ecosystems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kashiyama
  • 学会等名: Protist2012
  • 発表場所: Oslo (Norway)
  • 年月日: 2012-07-30
• [学会発表] 微細藻類捕食プロティストによるクロロフィルの解毒代謝 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柏山祐一郎
  • 学会等名: 日本藻類学会第36回大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2012-07-13
• [学会発表] Occurrence and distribution of chlorophyll catabolites in aquatic environments (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kashiyama
  • 学会等名: 2012 ASLO Aquatic Sciences Meeting
  • 発表場所: びわ湖ホール(滋賀県)
  • 年月日: 2012-07-11
• [学会発表] A non-fluorescent/non-photosensitizing chlorophyll metabolites of herbivorous protists in aquatic ecosystems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kashiyama
  • 学会等名: 8th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県)
  • 年月日: 2012-06-23
• [学会発表] 光毒性クロロフィルを摂取するための生化学的進化戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柏山祐一郎
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2012 年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] 水圏生態系におけるクロロフィルの代謝 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柏山祐一郎, ら
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第27回大会
  • 発表場所: 京都大学,京都府
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] 水圏生態系におけるクロロフィルの代謝 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柏山祐一郎
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第27回大会
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
• [学会発表] 光毒性クロロフィルを摂取するための生化学的進化戦略
  • 著者名/発表者名: 柏山祐一郎
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県）
• [学会発表] A non-fluorescent/non-photosensitizing chlorophyll metabolites of herbivorous protists in aquatic ecosystems
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Kashiyama
  • 学会等名: 8th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県）
• [学会発表] Occurrence and distribution of chlorophyll catabolites in aquatic environments
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Kashiyama
  • 学会等名: 2012 ASLO Aquatic Sciences Meeting
  • 発表場所: びわ湖ホール（滋賀県）
• [学会発表] 微細藻類捕食プロティストによるクロロフィルの解毒代謝
  • 著者名/発表者名: 柏山祐一郎
  • 学会等名: 日本藻類学会第３６回大会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
• [学会発表] Evolutionary significance of chlorophyll metabolisms of herbivorous protists in aquatic ecosystems
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Kashiyama
  • 学会等名: Protist2012
  • 発表場所: Oslo （Norway）
• [学会発表] Ecological significance of chlorophyll metabolism of herbivorous protists in aquatic ecosystems
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Kashiyama
  • 学会等名: Protist2012
  • 発表場所: Oslo （Norway）
• [学会発表] Detoxification catabolism of chlorophyll associated with protistan herbivory in aquatic ecosystems
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Kashiyama
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Biosynthesis of Tetrapyrroles
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県）
• [学会発表] Chlorophyll catabolism in aquatic ecosystems: Physiology, ecology, and evolution
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Kashiyama
  • 学会等名: CER International workshop on Biogeochemical cycling and Microbial Ecology for Young Scientists
  • 発表場所: 京都大学生態研究センター（滋賀県）
  • 招待講演
• [学会発表] 色素体獲得を可能にしたユーグレノイドによるクロロフィルの解毒代謝分解
  • 著者名/発表者名: 柏山祐一郎
  • 学会等名: 日本藻類学会第３７回大会
  • 発表場所: 山梨大学（山梨県）
• [備考] (1)世界で初めて水中の微生物がクロロフィル(葉緑素)の光毒性を無くす仕組みを発見、(2)立命館グローバル・イノベーション研究機構水中の微生物がクロロフィルの光毒性を無くす仕組みを発見
• [備考] 世界で初めて水中の微生物がクロロフィル（葉緑素）の光毒性を無くす仕組みを発見
  • URL: http://www.ritsumei.jp/topics_pdf/admin_31e79bc7e550c8e584b58c2efad01665_1346757212_.pdf
• [備考] 立命館グローバル・イノベーション研究機構 水中の微生物がクロロフィルの光毒性を無くす仕組みを発見
  • URL: http://www.ritsumei.jp/news/detail_j/topics/11008/year/2012/publish/1
• [備考] 海洋・湖沼環境におけるクロロフィル色素の代謝プロセスの解明
  • URL: http://bnei-amateras.com/homepage/chlorophyll-metabolism.html