遺伝子の改変と置換によるオルガネラゲノム複製酵素の実験進化学的研究

• 研究課題/領域番号: 25870155
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物分子・生理科学; 進化生物学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 森山 崇 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (80534346)
• 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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 紅藻 / 真核光合成生物 / オルガネラ / 葉緑体 / ミトコンドリア / ゲノム複製 / 細胞内局在 / 進化 / オルガネラDNA / ゲノム複製装置 / シアニジオシゾン

研究成果の概要

2種類の紅藻において、葉緑体やミトコンドリアなどのオルガネラに局在するゲノムの複製に関わる酵素の構成についてGFPを用いて調べた結果、葉緑体とミトコンドリアでは複製関連酵素の構成が大きく異なることを明らかにした。これらの酵素の起源を調べるために系統解析もおこない、局在解析の結果とあわせると、真核光合成生物では、進化の過程において、オルガネラゲノム複製関連酵素は頻繁に入れ替わりが起きていることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of three putative xylulose-5-phosphate/fructose-6-phospate phosphoketolases in the cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120 (2015)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, T., Tajima, N., K., Sekine, K. and Sato, N
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Subcellular distribution of central carbohydrate metabolism pathways in the red alga Cyanidioschyzon merolae (2014)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, T., Sakurai, K., Sekine, K. and Sato, N
  • 雑誌名: Planta 巻: 240 号: 3 ページ: 585-598
  • DOI: 10.1007/s00425-014-2108-0
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enzymes involved in organellar DNA replication in photosynthetic eukaryotes (2014)
  • 著者名/発表者名: Moriyama, T. and Sato, N
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 5 ページ: 480-480
  • DOI: 10.3389/fpls.2014.00480
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Localization and phylogenetic analysis of enzymes related to organellar genome replication in the unicellular rhodophyte Cyanidioschyzon merolae. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Moriyama, N. Tajima, K. Sekine, N. Sato
  • 雑誌名: Genome Biol. Evol. 巻: 6 号: 1 ページ: 228-237
  • DOI: 10.1093/gbe/evu009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detailed identification of fatty acid isomers sheds light on the probable precursors of triacylglycerol accumulation in photoautotrophically grown Chlamydomonas reinhardtii. (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Sakurai, T. Moriyama, N. Sato
  • 雑誌名: Eukaryot. Cell 巻: 13 号: 2 ページ: 256-266
  • DOI: 10.1128/ec.00280-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the complete plastid genome of the unicellular red alga Porphyridium purpureum (2014)
  • 著者名/発表者名: Tajima N, Sato S,Maruyama F,Kurokawa K,Ohta H, Tabata S, Sekine K, Moriyama T, Sato N
  • 雑誌名: J Plant Res 巻: 127 号: 3 ページ: 389-397
  • DOI: 10.1007/s10265-014-0627-1
  • NAID: 40020051727
  • 査読あり
• [雑誌論文] Klebsormidium flaccidum genome reveals primary factors for plant terrestrial adaptation (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Hori, Fumito Maruyama, Takatomo Fujisawa, Tomoaki Togashi, Nozomi Yamamoto, Mitsunori Seo, Shusei Sato, Takuji Yamada, Hiroshi Mori, Naoyuki Tajima, Takashi Moriyama et al.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 印刷中
• [学会発表] 紅藻シアニジオシゾンにおける生理活性に対する有機物の添加効果の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森山崇、毛利奈津美、佐藤直樹
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 紅藻Cyanidioschyzon merolaeの脂質代謝関連酵素の網羅的解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 毛利奈津美、森山崇、関根康介、豊島正和、佐藤直樹
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 緑藻Chlamydomonas applanata NIES-2202における窒素・リン欠乏条件下での脂質蓄積および脂肪酸組成の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平嶋孝志、豊島正和、森山崇、佐藤直樹
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 紅藻Cyanidioschyzon merolaeの脂質代謝関連酵素の網羅的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 毛利奈津美、森山崇、関根康介、豊島正和、佐藤直樹
  • 学会等名: 植物脂質シンポジウム
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 2014-11-28 – 2014-11-29
• [学会発表] 藻類におけるリン脂質合成系の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤直樹、毛利奈津美、森山崇
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 川崎市
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] 紅藻Cyanidioschyzon merolaeの脂質代謝に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 毛利奈津美、森山崇、関根康介、佐藤直樹
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 川崎市
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] Anabaena sp. PCC7120におけるホスホケトラーゼの同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森山崇、佐藤直樹
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 川崎市
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] Divergent and parallel losses of phosphatidylcholine biosynthesis in algae (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato N, Mori N, Ogura S, Moriyama T
  • 学会等名: International Symposium on Plant Lipids
  • 発表場所: カナダ、グエルフ
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] Analysis of subcellular localization of lipid metabolism enzymes in the red alga Cyanidioschyzon merolae (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori N, Moriyama T, Sekine K, Sato N
  • 学会等名: International Symposium on Plant Lipids
  • 発表場所: カナダ、グエルフ
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] Chlamydomonas debaryanaにおける窒素飢餓条件での脂質の蓄積と脂肪酸組成の変化についての研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小倉翔平、毛利奈津美、森山崇、関根康介、佐藤直樹
  • 学会等名: 日本光合成学会
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-05-31
• [学会発表] 紅藻Cyanidioschyzon merolaeにおける脂質代謝についての研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 毛利奈津美、森山崇、関根康介、佐藤直樹
  • 学会等名: 日本光合成学会
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-05-31
• [学会発表] 紅藻シアニジオシゾンにおける細胞内局在解析に基づいた炭素代謝経路図の作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森山崇、佐藤直樹
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山大学（富山県富山市）
• [学会発表] 単細胞性紅藻シアニディオシゾンにおけるオルガネラDNA複製関連酵素の局在および系統解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森山崇、田島直幸、関根康介、佐藤直樹
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
• [備考] 佐藤直樹研究室
  • URL: http://nsato4.c.u-tokyo.ac.jp/