植物時計の分子基盤～起源・進化・多様性

• 研究課題/領域番号: 25291075
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝・染色体動態
• 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, 名誉教授 (20132730)
• 研究分担者: 松尾 拓哉 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 講師 (00452201)
• 連携研究者: 小内 清 京都大学, 農学研究科, 特任准教授 (00402454) ; 三野 広幸 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (70300902) ; 難波 啓一 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (30346142) ; 池上 貴久 横浜市立大学, 生命医学研究科, 教授 (20283939)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2013年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 生物時計 / 植物 / 進化 / 藍色細菌 / 緑藻 / 高等植物 / 陸上植物

研究成果の概要

藍色細菌（シアノバクテリア）から我々ヒトに至るまで、ほぼ全ての生物は生物時計を持っています。生物時計に重要な遺伝子は時計遺伝子と呼ばれますが、時計遺伝子は進化の過程であまり保存されていません。本研究では、藍色細菌、緑藻、高等植物の3つの光合成生物の生物時計に着目して解析を行いました。その結果、これらの生物時計の共通点と相違点が明らかになってきました。この成果は、生物時計の進化の解明に寄与します。

研究成果

• [雑誌論文] CSL encodes a leucine-rich-repeat protein implicated in red/violet light signaling to the circadian clock in Chlamydomonas. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita A, Niwa Y, Onai K, Yamano T, Fukuzawa H, Ishiura M, Matsuo T.
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 23 号: 3 ページ: e1006645-e1006645
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006645
  • NAID: 120005998025
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Circadian oscillations of KaiA-KaiC and KaiB-KaiC complex formations in an in vitro reconstituted KaiABC clock oscillator. (2016)
  • 著者名/発表者名: Murakami R, Mutoh R, Ishii K, Ishiura M.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 21 号: 8 ページ: 890-900
  • DOI: 10.1111/gtc.12392
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [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] 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] 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] 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
• [学会発表] Existence of a red/violet light signaling pathway involved in resetting of circadian clock in Chlamydomonas. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayumi Kinoshita, Takuya Matsuo, Kiyoshi Onai, Takashi Yamano, Hideya Fukuzawa, Masahiro Ishiura
  • 学会等名: 17TH INTERNATIONAL MEETING CELL & MOLECULAR BIOLOGY OF CHLAMYDOMONAS
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] 緑藻クラミドモナスのROC75は概日時計の昼位相の制御に重要な因子である。 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松尾拓哉、飯田高広、武藤梨沙、加藤大策、木下亜有美、石浦正寛
  • 学会等名: 第22回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2015-11-21
• [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: 日本遺伝学会第87回大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2015-09-24
• [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12回クラミドモナス研究会
  • 発表場所: 中央大学後楽園キャンパス
  • 年月日: 2015-09-03
• [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] クラミドモナスからクラミドモナスへ (2013)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 招待講演
• [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] 生物発光リアルタイム測定解析システムの開発と活用・普及促進 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小内清、石浦正寛
  • 学会等名: JASIS 2013コンファレンス
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 招待講演