遺伝子タギング変異株の解析による微細藻類の脂質蓄積制御因子の探索と利用

• 研究課題/領域番号: 25850068
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 梶川 昌孝 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (40594437)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 環境応答 / 栄養欠乏応答 / 植物生理学 / 光合成 / 脂質代謝 / トリアシルグリセロール / 代謝工学 / 藻類バイオテクノロジー / 植物分子生物学 / 藻類分子育種

研究成果の概要

微細藻の窒素欠乏下の中性脂質（TAG）蓄積制御機構解明を目指してTAG低蓄積変異体tar1-1を単離し、タンパク質リン酸化酵素をコードするTAG accumulation regulator1（TAR1）遺伝子を見出した。tar1-1は窒素欠乏２日目でTAG蓄積量が野生型の10％に低下し、光合成活性、クロロフィル量、クロロフィル生合成関連遺伝子の発現が野生型より高く維持された。TAR1は酵母の糖飢餓応答に関わるYak1キナーゼと相同性を示し、ミエリン塩基性タンパク質や自己タンパク質へのリン酸化活性を示した。TAR1は窒素欠乏時にTAG蓄積・光合成の制御を行っていると推定される。

研究成果

• [雑誌論文] Accumulation of Squalene in a Microalga Chlamydomonas reinhardtii by Genetic Modification of Squalene Synthase and Squalene Epoxidase Genes (2015)
  • 著者名/発表者名: Masataka Kajikawa, Seiko Kinohira, Akira Ando, Miki Shimoyama, Misako Kato, Hideya Fukuzawa
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 3 ページ: e0120446-e0120446
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0120446
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Arachidonic acid-dependent carbon-eight volatile synthesis from wounded liverwort (Marchantia polymorpha) (2015)
  • 著者名/発表者名: Kihara, H., Tanaka, M., Yamato, K.T., Horibara, A., Yamada, A., Kita, S., Ishizaki, K., Kajikawa, M., Fukuzawa, H., Kohchi, T., Akakabe, Y. and Matsui, K.
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 107 ページ: 42-49
  • DOI: 10.1016/j.phytochem.2014.08.008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Isolation and characterization of novel high-CO2-requiring mutants of Chlamydomonas reinhardtii (2014)
  • 著者名/発表者名: Wang, L., Yamano, T., Kajikawa, M., Hirono, M., Fukuzawa, H.
  • 雑誌名: Photosynth. Res. 巻: 121 号: 2-3 ページ: 175-184
  • DOI: 10.1007/s11120-014-9983-x
  • NAID: 120005385881
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of fertilization in on cesium concentration of rice grown in paddy field in Fukushima prefecture at 2011 and 2012. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohmori Yoshihiro, Kajikawa Masataka, Nishida Sho, Tanaka Nobuhiro, Kobayashi Natsuko, Tanoi Keitaro, Furukawa Jun, Fujiwara toru
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 127 号: 1 ページ: 67-71
  • DOI: 10.1007/s10265-013-0618-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Difference in cesium accumulation among rice cultivars grown in the paddy field in Fukushima Prefecture in 2011 and 2012. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohmori Yoshihiro, Nishida Sho (42名中9番目), et al.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 127 号: 1 ページ: 57-66
  • DOI: 10.1007/s10265-013-0616-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of Pollen-Specific Boron Efflux Transporter, OsBOR4, in the Rice Fertilization Process. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka N, Uraguchi S, Saito A, Kajikawa M, Kasai K, Sato Y, Nagamura Y, and Fujiwara T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 54(12) 号: 12 ページ: 2011-2019
  • DOI: 10.1093/pcp/pct136
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 実用珪藻Chaetoceros gracilisにおける代謝工学：リシノール酸生産株の作出と蓄積条件の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安部 竜樹、梶川 昌孝、伊福 健太郎、小川 純、福澤 秀哉
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学 津島キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 窒素栄養欠乏下における緑藻クラミドモナスの脂質蓄積異常変異体tar1-1の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 梶川 昌孝、椹木 裕里、新川 はるか、山野 隆志、安藤 晶、加藤 美砂子、廣野 雅文、佐藤 直樹、福澤 秀哉
  • 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: 2015-03-15 – 2015-03-18
• [学会発表] トリアシルグリセロールおよびデンプン蓄積の新奇制御因子 TAR1 の単離と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 梶川 昌孝、椹木 裕里、新川 はるか、山野 隆志、安藤 晶、加藤 美砂子、廣野 雅文、佐藤 直樹、福澤 秀哉
  • 学会等名: 第27回 植物脂質シンポジウム
  • 発表場所: 静岡市産学交流センター
  • 年月日: 2014-11-28 – 2014-11-29
• [学会発表] トリアシルグリセロールおよびデンプン蓄積の新奇制御因子TAR1の単離 (2014)
  • 著者名/発表者名: 梶川 昌孝、椹木 裕里、新川 はるか、山野 隆志、安藤 晶、加藤 美砂子、廣野 雅文、佐藤 直樹、福澤 秀哉
  • 学会等名: 第11回 クラミドモナス研究会
  • 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] セルソーターを用いた光独立栄養条件下における脂質蓄積異常変異株の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 新川 はるか、梶川 昌孝、福澤 秀哉
  • 学会等名: 第11回 クラミドモナス研究会
  • 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] Characterization of low-TAG accumulating mutant in Chlamydomonas reinhardtii (2014)
  • 著者名/発表者名: 1.Masataka Kajikawa, Yuri Sawaragi, Haruka Shinkawa, Takashi Yamano, Masafumi Hirono, Naoki Sato, Hideya Fukuzawa
  • 学会等名: 16th International Conference on the Cell and Molecular Biology of Chlamydomonas
  • 発表場所: Pacific Grove, CA, USA
  • 年月日: 2014-06-08 – 2014-06-13
• [学会発表] セルソーターを用いたクラミドモナス脂質低蓄積変異株の単離と解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 梶川 昌孝、椹木 裕里、新川 はるか、古谷 憲一、山野 隆志、廣野 雅文、福澤 秀哉
  • 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
• [学会発表] 遺伝子改変によるスクアレン蓄積緑藻の作出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木平 成子、梶川 昌孝、福澤 秀哉
  • 学会等名: 日本植物細胞分子生物学会（札幌）大会・シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] Cah4-Luc株を用いたランダム遺伝子挿入によるCCM新規調節因子の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古谷 憲一、久保 雄昭、梶川 昌孝、福澤 秀哉
  • 学会等名: 日本植物学会第77大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] セルソーターを用いた脂質蓄積異常変異株の単離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梶川 昌孝、椹木 祐里、古谷 憲一、新川 はるか、山野 隆志、福澤 秀哉
  • 学会等名: ユーグレナ研究会第29回研究集会
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] セルソーターを用いた脂質蓄積異常変異株の単離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 椹木 祐里、新川 はるか、山野 隆志、梶川 昌孝、福澤 秀哉
  • 学会等名: 第10回クラミドモナス研究会
  • 発表場所: 基礎生物学研究所
• [学会発表] スクアレンシンターゼを過剰発現させたクラミドモナスにおける代謝系の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安藤晶、下山未希、梶川昌孝、福澤秀哉、加藤美砂子
  • 学会等名: 第10回クラミドモナス研究会
  • 発表場所: 基礎生物学研究所
• [備考] 京都大学教育研究活動データベース
  • URL: http://kyouindb.iimc.kyoto-u.ac.jp/j/vE2bQ
• [産業財産権] 珪藻の新規形質転換ベクターおよびその含有するプロモーター配列 (2014)
  • 発明者名: 伊福健太郎、菓子野康浩、福澤秀哉、梶川昌孝、小川順
  • 権利者名: 伊福健太郎、菓子野康浩、福澤秀哉、梶川昌孝、小川順
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-182607
  • 出願年月日: 2014-09-08