タンパク質量のリアルタイムモニタリング

• 研究課題/領域番号: 24657002
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 石浦 正寛 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 研究員 (20132730)
• 研究分担者: 松尾 拓哉 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助教 (00452201)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 生物時計 / リアルタイム測定 / 生物発光 / レポーター / ルシフェラーゼ / 変異体 / タンパク質 / 緑藻 / 時計タンパク質 / クラミドモナス

研究成果の概要

ルシフェラーゼレポーターを用い、生きた細胞においてタンパク質量をリアルタイム測定する手法の開発と、その手法の生物時計研究への応用を試みた。モデル系として、緑藻クラミドモナスの時計タンパク質を用いた。その結果、クラミドモナスの時計タンパク質ROC15, ROC40, ROC66, ROC75のタンパク質量を反映するレポーターの作製に成功した。さらに、このレポーターシステムを用いて、ROC15の光誘導性の分解機構を見出し、その性質の詳細な解析を行うことに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Importance of the monomer-dimer-tetramer interconversion of the clock protein KaiB in the generation of circadian oscillations in cyanobacteria (2015)
  • 著者名/発表者名: Iida T, Mutoh, R, Onai, K, Morishita, M, Furukawa, Y, Namba, K, Ishiura, M
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 20 号: 3 ページ: 173-90
  • DOI: 10.1111/gtc.12211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-directed spin labeling-ESR mapping of the residues of cyanobacterial clock protein KaiA that are affected by KaiA-KaiC interaction. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Terauchi S, Murakami R, Valencia Swain J, Mutoh R, Mino H, Maid K, Arata T, Ishiura M
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 19 号: 4 ページ: 297-324
  • DOI: 10.1111/gtc.12130
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-throughput phenotyping of Chlamydomonas swimming mutants based on nanoscale video analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujita S, Matsuo T, Ishiura M, and Kikkawa M
  • 雑誌名: Biophys J 巻: 107 号: 2 ページ: 336-45
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2014.05.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative analysis of kdp and ktr mutants reveals distinct roles of the potassium transporters in the model cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 (2014)
  • 著者名/発表者名: Nanatani, K., Shijuku, T., Takano, Y., Zulkifli, L., Yamazaki, Y., Tominaga, A., Souma, S., Onai, K., Morishita, M., Ishiura, M., Hagemann, M., Suzuki, I., Maruyama, H., Arai, F., Uozumi, N.
  • 雑誌名: J. Bacteriology 巻: - 号: 4 ページ: 676-87
  • DOI: 10.1128/jb.02276-14
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A phase-resetting mechanism of the circadian clock in Chlamydomonas reinhardtii (2013)
  • 著者名/発表者名: Niwa Y, Matsuo T, Onai K, Kato D, Tachikawa M, Ishiura M
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 110 号: 33 ページ: 13666-13671
  • DOI: 10.1073/pnas.1220004110
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ATP-mediated regulation of KaiB-KaiC interaction in the cyanobacterial circadian clock. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mutoh R, Nishimura A, Yasui S, Onai K, Ishiura M
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8 号: 11 ページ: e80200-e80200
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0080200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the role of a mechanosensitive channel in osmotic down shock adaptation in Synechocystis sp. PCC 6803 (2013)
  • 著者名/発表者名: Nanatani K, Shijuku T, Akai M, Yukutake Y, Yasui M, Onai K, Morishita M, Ishiura M, Uozumi N
  • 雑誌名: Channels 巻: 7 号: 4 ページ: 238-242
  • DOI: 10.4161/chan.25350
  • 査読あり
• [雑誌論文] The promoter activities of sucrose phosphate synthase genes in rice, OsSPS1 and OsSPS11, are controlled by light and circadian clock, but not by sucrose. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yonekura M, Aoki N, Hirose T, Onai K, Ishiura M, Okamur M, Ohsugi R, Ohto C
  • 雑誌名: Frontiers Plant Sci. 巻: 4 ページ: 31-31
  • DOI: 10.3389/fpls.2013.00031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-dependent generation and transmission of time information by the KaiABC circadian clock oscillator through SasA-KaiC interaction in cyanobacteria (2012)
  • 著者名/発表者名: Valencia S J, Bitou K, Ishii K, Murakami R, Morishita M, Onai K, Furukawa Y, Imada K, Namba K, Ishiura M
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 17 ページ: 398-419
  • 査読あり
• [雑誌論文] The roles of the dimeric and tetrameric structures of the clock protein KaiB in the generation of circadian oscillations in cyanobacteria (2012)
  • 著者名/発表者名: Murakami R, Mutoh R, Iwase R, Furukawa Y, Imada K, Onai K, Morishita M, Yasui S, Ishii K, Valencia Swain JO, Uzumaki T, Namba K, Ishiura M.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 287 号: 35 ページ: 29506-29515
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.349092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aquaporin AqpZ is involved in cell volume regulation and sensitivity to osmotic stress in Synechocystis sp. strain PCC 6803. (2012)
  • 著者名/発表者名: Akai, M.
  • 雑誌名: J Bacteriol 巻: 194 号: 24 ページ: 6828-6836
  • DOI: 10.1128/jb.01665-12
  • 査読あり
• [学会発表] 緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC15の光誘導性分解に関わる遺伝子の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、山野隆志、福澤秀哉、石浦正寛
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] クラミドモナスの時計蛋白質ROC15の光誘導性分解に関わる遺伝子の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、山野隆志、福澤秀哉、石浦正寛
  • 学会等名: 微細藻類研究会2014
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2014-12-22 – 2014-12-23
• [学会発表] クラミドモナスの時計タンパク質ROC15の光誘導性分解に関わる遺伝子の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、山野隆志、福澤秀哉、石浦正寛
  • 学会等名: 第21回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂
  • 年月日: 2014-11-08 – 2014-11-09
• [学会発表] 単細胞緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC75の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松尾拓哉、加藤大策、武藤梨沙、石浦正寛
  • 学会等名: 第11回クラミドモナス研究会「Go! Microalgae」
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと
  • 年月日: 2014-10-03 – 2014-10-04
• [学会発表] クラミドモナスの概日時計の時刻調節機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丹羽由実、松尾拓哉、小内清、加藤大策、立川誠、石浦正寛
  • 学会等名: 第11回クラミドモナス研究会「Go! Microalgae」
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと
  • 年月日: 2014-10-03 – 2014-10-04
• [学会発表] クラミドモナスの時計タンパク質ROC15の光誘導性分解に関わる遺伝子の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木下亜有美, 松尾拓哉, 丹羽由実, 山野隆志, 福澤秀哉, 石浦正寛
  • 学会等名: 第11回クラミドモナス研究会「Go! Microalgae」
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと
  • 年月日: 2014-10-03 – 2014-10-04
• [学会発表] 単細胞緑藻クラミドモナスの概日時計におけるROC15タンパク質の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丹羽由実、木下亜有美、松尾拓哉、小内清、加藤大策、立川誠、石浦正寛
  • 学会等名: 第５５回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] 単細胞緑藻クラミドモナスにおける生物時計の位相リセッティング機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丹羽由実、松尾拓哉、小内清、立川誠、加藤大策、石浦正寛
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] 単細胞緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC75の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松尾拓哉、加藤大策、武藤梨沙、石浦正寛
  • 学会等名: 第10回クラミドモナス研究会
  • 発表場所: 自然科学研究機構基礎生物学研究所
• [学会発表] クラミドモナス時計タンパク質ROC15の光誘導性の分解に関わる遺伝子の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、石浦正寛
  • 学会等名: 第10回クラミドモナス研究会
  • 発表場所: 自然科学研究機構基礎生物学研究所
• [学会発表] Phase-resetting mechanism of circadian clock in Chlamydomonas reinhardtii (2013)
  • 著者名/発表者名: 丹羽由実、松尾拓哉、小内清、加藤大策、立川誠、石浦正寛
  • 学会等名: 第10回クラミドモナス研究会
  • 発表場所: 自然科学研究機構基礎生物学研究所
• [学会発表] 単細胞緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC75の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松尾拓哉、加藤大策、武藤梨沙、石浦正寛
  • 学会等名: 第20回日本時間生物学会年会
  • 発表場所: 近畿大学11月ホール
• [学会発表] クラミドモナス時計タンパク質ROC15の光誘導性の分解に関わる遺伝子の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、石浦正寛
  • 学会等名: 第20回日本時間生物学会年会
  • 発表場所: 近畿大学11月ホール
• [学会発表] 植物の遺伝子発現や動態のリアルタイム計測 ～計測システムの開発 から実例まで～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 小内清、石浦正寛
  • 学会等名: 第167 回農林交流センターワークショップ「植物科学・作物育種にお けるフェノーム解析 ～だれでも使える画像解析入門から先端技術まで～」
  • 発表場所: つくば 情報 通信共同利用館、つくば
  • 招待講演
• [学会発表] 生物発光リアルタイムモニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 小内清、石浦正寛
  • 学会等名: 第12 回 名古屋大学遺伝子実 験施設公開セミナー 「リアルタイムモニタリング、イメージング ―個体レベルから原 子レベルまで―」
  • 発表場所: 名古屋大学理学南館大講堂（坂田・平田ホール）、名古屋
  • 招待講演