褐藻の青色光応答反応の解析

• 研究課題/領域番号: 26440156
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 高橋 文雄 立命館大学, 生命科学部, 助教 (60332318)
• 研究分担者: 吉川 伸哉 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (20405070)
• 連携研究者: 笠原 賢洋 立命館大学, 生命科学部, 教授 (70361748)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: オーレオクロム / 褐藻 / 青色光受容体 / トランスクリプトーム / Aureochrome / aureochrome

研究成果の概要

オーレオクロムは黄色植物専用の青色光受容体である。黄色植物は珪藻、褐藻や赤潮を形成するラフィド藻など多様な生物群が含まれており、青色光によって形態形成や運動反応を誘導されることが報告されている。本研究では、褐藻に着目し、オーレオクロム依存的な生理応答と遺伝子情報取得を主な課題として行った。2種の褐藻類において、青色光依存的な葉状体形成や生活環の変化が起こることがわかった。またトランスクリプトーム解析を行った結果、多数のオーレオクロムホモログが存在し、三つのグループに分かれることやオーレオクロムの発現に関しては、オーソログ間で差が見られた。下流の遺伝子群についても単色光による発現差がみられた。

研究成果

• [雑誌論文] 二次共生藻類から発見された青色光受容体オーレオクロムとその機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋文雄、位田康熙、笠原賢洋
  • 雑誌名: Bull. Plankton Soc. Japan 巻: 64 ページ: 72-76
  • NAID: 130007608738
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A New Morphological Type of Volvox from Japanese Large Lakes and Recent Divergence of this Type and V. ferrisii in Two Different Freshwater Habitats. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nozaki H, Ueki N, Isaka N, Saigo T, Yamamoto K, Matsuzaki R, Takahashi F, Wakabayashi K, Kawachi M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 11 ページ: e0167148-e0167148
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0167148
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Induction of maltose release by light in the endosymbiont Chlorella variabilis of Paramecium bursaria (2016)
  • 著者名/発表者名: Shibata A, Takahashi F, Kasahara M, Imamura N
  • 雑誌名: Protist 巻: 167 号: 5 ページ: 468-478
  • DOI: 10.1016/j.protis.2016.08.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An adenylyl cyclase with a phosphodiesterase domain in basal plants with a motile sperm system. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kasahara, M., Suetsugu, N., Urano, Y., Yamamoto, C., Ohmori, M., Takada, Y., Okuda, S., Nishiyama, T., Sakayama, H., Kohchi, T., Takahashi, F.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 39232-39232
  • DOI: 10.1038/srep39232
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Blue-light-regulated transcription factor, Aureochrome, in photosynthetic stramenopiles (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi F
  • 雑誌名: J Plant Res 巻: 129 号: 2 ページ: 189-197
  • DOI: 10.1007/s10265-016-0784-5
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] RNA sequencing revealed numerous polyketide synthase genes in the harmful dinoflagellate Karenia mikimotoi (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimura K, Okuda S, Nakayama K, Shikata T, Takahashi F, Yamaguchi H, Sakamoto S, Yamaguchi M, Tomaru Y
  • 雑誌名: PLOS One 巻: 10 号: 11 ページ: 0142731-0142731
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0142731
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Delineating a new heterothallic species of Volvox (volvocaceae, chlorophyceae) using new strains of “Volvox africanus” (2015)
  • 著者名/発表者名: Nozaki H, Matsuzaki R, Yamamoto K, Kawachi M, Takahashi F
  • 雑誌名: PLOS One 巻: 10 号: 11 ページ: 0142632-0142632
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0142632
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] New "missing link" genus of the colonial volvocine green algae gives insights into the evolution of oogamy (2014)
  • 著者名/発表者名: Nozaki H, Yamada TK, Takahashi F, Matsuzaki R, Nakada T
  • 雑誌名: BMC Evol Biol 巻: 14 ページ: 37-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phylogenomic Analysis of ‘‘Red’’ Genes from Two Divergent Species of the ‘‘Green’’ Secondary Phototrophs, the Chlorarachniophytes, Suggests Multiple Horizontal Gene Transfers from the Red Lineage before the Divergence of Extant Chlorarachniophytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Yang Y, Matsuzaki M, Takahashi F, Qu L, Nozaki H
  • 雑誌名: PLOS One 巻: 9 ページ: 101158-101158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blue Light-induced Dimerization of Monomeric Aureochrome-1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Hisatomi O, Nakatani Y, Takeuchi K, Takahashi F, Kataoka H
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 289 ページ: 17379-17391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport of rice cyclobutane pyrimidine dimer photolyase into mitochondria relies on a targeting sequence located in its C-terminal internal region (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi S, Teranishi M, Izumi M, Takahashi M, Takahashi F, Hidema J
  • 雑誌名: Plant J 巻: 79 ページ: 951-963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction of macrocyst wall formation by ZYG1 in Dictyostelium discoideum (2014)
  • 著者名/発表者名: Amagai A, Takahashi F, Usui T, Abe T, Maeda Y
  • 雑誌名: Research J of Develop Biol 巻: 1 ページ: 2-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 褐藻類アカモクの成熟に関する分子生物学的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉川伸哉、細川真美、上井進也、奥田修二郎、笠原賢洋、高橋文雄
  • 学会等名: 日本水産学会
  • 発表場所: 福井県小浜市 福井県立大学
  • 年月日: 2016-12-03
• [学会発表] 褐藻アカモクの生殖器官形成に関わる分子機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉川伸哉、細川真美、上井進也、奥田修二郎、笠原賢洋、高橋文雄
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 沖縄県宜野湾市 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] 褐藻ヤハズグサの光形態形成時におけるオーキシン阻害剤の効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋文雄、東出真衣、内田貴之、下村麻瑞、笠原賢洋
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 沖縄県宜野湾市 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] RNA-seqによる褐藻アカモクの青色光受容体の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉川伸哉、細川真美、上井進也、奥田修二郎、笠原賢洋、高橋文雄
  • 学会等名: 日本藻類学会第40回大会
  • 発表場所: 日本歯科大学（東京都千代田区）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 藻類の青色光受容体とそれらの機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋文雄
  • 学会等名: 日本プランクトン学会シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 黄金藻オクロモナスAureochromeの光依存的なDNA結合能の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 位田康熙、池田美恵、笠原賢洋、高橋文雄
  • 学会等名: 日本植物学会第79回大会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-09-07
• [学会発表] 黄金色藻が持つオーレオクロムの光受容能およびDNA結合能の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 位田康熙、池田美恵、笠原賢洋、高橋文雄
  • 学会等名: 日本生化学会近畿支部例会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県草津市）
  • 年月日: 2015-05-16
• [学会発表] Photochemical properties of LOV domains of phototropins from Physcomitrella patens (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y., Fujii Y., Takahashi F., Kasahara M.
  • 学会等名: Marchantia Workshop
  • 発表場所: Kobe University, Japan
  • 年月日: 2014-12-08
• [学会発表] Light-dependent chloroplast localization in phot-overexpressing protoplasts of Physcomitrella and Arabidopsis (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto S., Yamamoto K., Nakai Y., Takahashi F., Kasahara M.
  • 学会等名: Marchantia Workshop
  • 発表場所: Kobe University, Japan
  • 年月日: 2014-12-08
• [学会発表] 黄色植物フシナシミドロの青色光応答反応とその受容体について (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋文雄
  • 学会等名: 日本光合成学会若手の会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀）
  • 年月日: 2014-12-06
• [学会発表] Transcriptome changes for Vaucheria frigida in response to various light conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi F., Okuda S., Kasahara M.
  • 学会等名: 16th International Congress on Photobiology
  • 発表場所: Cordoba, Argentina
  • 年月日: 2014-09-08
• [図書] 光と生命の事典 オーレオクロム 章分担 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋文雄
  • 総ページ数: 436
  • 出版者: 朝倉書店