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高効率な有用物質生産能を複合的に有する海洋性珪藻細胞の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26870750
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 応用分子細胞生物学
環境技術・環境負荷低減
研究機関関西学院大学

研究代表者

中島 健介  関西学院大学, 理工学研究科, 博士研究員 (50709318)

研究協力者 杉山 俊樹  
福地 庸平  
木村 奈々恵  
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 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード海洋性珪藻 / 無機炭素獲得 / リン酸獲得 / 輸送体 / 有用物質生産 / ポリリン酸蓄積
研究成果の概要

海洋性珪藻類は、地球上のCO2固定および地球規模のリン循環に大きな影響を及ぼし、海水中より獲得した無機炭素およびリンは、有用物質生産にも利用される。本研究では、海洋性珪藻類の無機炭素およびリン酸獲得機構に関与する因子を同定し、これらを共高発現させることにより、2つの異なる有用物質生産能に優れた新規珪藻株の作出を試みた。候補因子の詳細な機能解析から、葉緑体包膜局在型無機炭素輸送体PtSLC4-7および細胞膜局在型リン酸輸送体PtSLC34-2の同定に成功した。さらに、ポリリン酸合成・分解酵素の候補因子を見出し、リン酸応答性を確認した。また、遺伝子共発現用珪藻形質転換ベクターを新たに構築した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Diverse strategies of O2 usage for preventing photo-oxidative damage under CO2 limitation during algal photosynthesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Shimakawa G., Matsuda Y., Nakajima K., Tamoi M., Shigeoka S., Miyake C.
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 7 号: 1 ページ: 41022-41022

    • DOI

      10.1038/srep41022

    • NAID

      120005972980

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanisms of carbon dioxide acquisition and CO2 sensing in marine diatoms -A gateway to carbon metabolism2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Y, Hopkinson BM, Nakajima K, Dupont CL, Tsuji Y
    • 雑誌名

      Philosophical Transaction B

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular aspects of biophysical CO2 concentrating mechanism and its regulation in marine diatoms2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Y, Nakajima K, Matsuda Y
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thylakoid luminal θ-carbonic anhydrase critical for growth and photosynthesis in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum.2016

    • 著者名/発表者名
      Kikutani S., Nakajima K., Nagasato C., Tsuji Y, Miyatake A., Matsuda Y.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

      巻: 113 号: 35 ページ: 9828-9833

    • DOI

      10.1073/pnas.1603112113

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Light and CO2/cAMP signal cross talk on the promoter elements of chloroplastic beta-carbonic anhydrase genes in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka A, Ohno N, Nakajima K, Matsuda Y
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 170 号: 2 ページ: 1105-1116

    • DOI

      10.1104/pp.15.01738

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Exploring inorganic carbon transporters of Thalassiosira pseudonana2017

    • 著者名/発表者名
      中井悠太、中島健介、辻敬典、松田祐介
    • 学会等名
      日本植物生理学会第58回年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県、鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻におけるアクアポリンの探索および機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      松井啓晃、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      第三回分子珪藻研究会
    • 発表場所
      ねぎや陵楓閣(兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2016-12-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻におけるリン酸獲得機構2016

    • 著者名/発表者名
      福地庸平、杉山俊樹、木村奈々恵、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県、宜野湾市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Two CO2-responsive proteins, PtSLC4-1 and PtSLC4-4, critical for HCO3- acquisition from seawater in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum2016

    • 著者名/発表者名
      Nakajima K, Iwayama K, Ohashi H, Matsuda Y
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Inorganic Carbon Utilization by Aquatic Photosynthetic Organisms
    • 発表場所
      Cambridge(UK)
    • 年月日
      2016-08-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumにおける無機リン酸輸送体の同定2016

    • 著者名/発表者名
      木村奈々恵、杉山俊樹、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      第7回日本光合成学会年会およびシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都、葛飾区)
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Phosphate transporter candidates in the marine diatoms2016

    • 著者名/発表者名
      Fukuchi Y, Sugiyama T, Kimura N, Nakajima K, Matsuda Y
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県、盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Diversity of the response of photosynthetic electron transport to low-[CO2]: O2 uses and the use-nots2016

    • 著者名/発表者名
      Shimakawa G, Wada A, Shaku K, Akimoto S,Ueno Y, Matsuda Y, Nakajima K, Takahashi Y, Miyake C
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会
    • 発表場所
      岩手大学(同上)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻リン酸輸送体候補タンパク質2015

    • 著者名/発表者名
      福地庸平、杉山俊樹、木村奈々恵、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      第二回分子珪藻研究会
    • 発表場所
      関西学院大学(大阪府、大阪市)
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumにおけるPtSLC4-1の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      大橋弘章、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      第二回分子珪藻研究会
    • 発表場所
      関西学院大学(大阪府、大阪市)
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻におけるAQPの探索および機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      松井啓晃、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      第二回分子珪藻研究会
    • 発表場所
      関西学院大学(大阪府、大阪市)
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 光合成電子伝達反応の低CO2応答の多様性:O2を使う者と使わざる者2015

    • 著者名/発表者名
      嶋川銀河、松田祐介、中島健介、三宅親弘
    • 学会等名
      第二回分子珪藻研究会
    • 発表場所
      関西学院大学(大阪府、大阪市)
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumにおけるPtSLC4-1の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      大橋弘章、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      第79回日本植物学会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻における二酸化炭素センサー候補因子2015

    • 著者名/発表者名
      斉藤健人、松田祐介、中島健介、遠藤慧、伊藤香奈里
    • 学会等名
      第79回日本植物学会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(同上)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Aquaporins in two marine diatoms, Phaeodactylum tricornutum and Thalassiosira pseudonana as a channel for CO2 and NH32015

    • 著者名/発表者名
      Matsui H, Nakajima K, Matsuda Y
    • 学会等名
      Molecular life of diatoms 2015
    • 発表場所
      Seattle(USA)
    • 年月日
      2015-07-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumにおけるPtSLC4-1の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      大橋弘章、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      第6回日本光合成学会
    • 発表場所
      岡山国際交流センター(岡山県、岡山市)
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻リン酸輸送体候補タンパク質2015

    • 著者名/発表者名
      杉山俊樹、中島健介、松田祐介
    • 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、世田谷区
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumにおけるPtSLC4-1の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      大橋弘章、中島健介、松田祐介
    • 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、世田谷区
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻におけるアクアポリンの探索および機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      松井啓晃、中島健介、松田祐介
    • 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、世田谷区
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] SLC4型無機炭素輸送体候補因子の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      中島健介、田中厚子、岩山和史、大橋弘章、松田祐介
    • 学会等名
      第1回分子珪藻研究会
    • 発表場所
      関西学院大学、大阪市
    • 年月日
      2014-12-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻におけるアクアポリンの探索および機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      松井啓晃、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      第1回分子珪藻研究会
    • 発表場所
      関西学院大学、大阪市
    • 年月日
      2014-12-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻におけるアクアポリンの探索および機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      松井啓晃、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学、川崎市
    • 年月日
      2014-09-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumにおけるPtSLC4-4の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      岩山和史、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学、川崎市
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumにおけるPtSLC4-1の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      大橋弘章、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学、川崎市
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻におけるSLC4型HCO3-輸送体候補因子の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      中島健介、岩山和史、大橋弘章、松田祐介
    • 学会等名
      第5回日本光合成学会年会
    • 発表場所
      近畿大学、奈良市
    • 年月日
      2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋性珪藻におけるaquaporinの探索および機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      松井啓晃、中島健介、松田祐介
    • 学会等名
      第5回日本日本光合成学会
    • 発表場所
      近畿大学、奈良市
    • 年月日
      2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-12-17  

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