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運動性鞭毛・繊毛のレドックス・シグナリング感受メカニズム

公募研究

研究領域シリア・中心体系による生体情報フローの制御
研究課題/領域番号 25113507
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京工業大学

研究代表者

若林 憲一  東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (80420248)

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 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード鞭毛・繊毛 / レドックス / 走光性 / チオレドキシン / ダイニン / クラミドモナス
研究実績の概要

本研究は、緑藻クラミドモナスの光行動の制御を行っていると考えられる、レドックス制御機構の分子レベルでの解明を目指したものである。
H26年度は、H25年度に行ったダイニンサブユニット型チオレドキシンLC3, LC5の機能解析の続きを行った。H25年度末に判明した、チオレドキシンアフィニティカラム法を用いて得られたLC3ターゲット候補タンパク質は、残念ながら非特異的吸着であることが判明した。研究室のその他のチオレドキシンカラム法実験の解析結果と合わせ、細胞内の可溶性画分に存在しないチオレドキシンには適用しにくい方法であることが示唆された。LC3, LC5ターゲットの捕獲は生体内で行うべきであることが判明したため、両タンパク質を欠いたミュータントの大規模スクリーニングを行ったところ、数万の候補株の中からLC3欠損株を得ることができた。現在、この株にチオレドキシン活性配列に変異を導入したLC3を発現させることで、生体内でLC3ターゲットタンパク質を捕獲する実験を進めている。
並行して、新たにレドックス感受性異常をもつクラミドモナスミュータントのスクリーニングを行った。その結果、通常酸化的だと正、還元的だと負の走光性を示すところ、「酸化還元状態に依らず正の株1種」「同、負の株1種」「(運動するにも関わらず)何があっても走光性を示さない株2種」という4つの株の単離に成功した。これらは鞭毛運動を制御するレドックス調節経路に異常をもつ可能性がある。現在、全ゲノムシーケンシングによる変異同定に先駆けた戻し交配を進めている。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Cooperative binding of the outer arm docking complex underlies the regular arrangement of outer arm dynein in the axoneme.2014

    • 著者名/発表者名
      Mikito Owa, Akane Furuta, Jiro Usukura, Fumio Arisaka, Stephen M. King, George B. Witman, Ritsu Kamiya, Ken-ichi Wakabayashi
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 111(26) 号: 26 ページ: 9455-9460

    • DOI

      10.1073/pnas.1403101111

    • 関連する報告書
      2014 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] Protein-protein interactions between intermediate chains and the docking complex of Chlamydomonas flagellar outer arm dynein.2013

    • 著者名/発表者名
      Ide T, Owa M, King SM, Kamiya R, Wakabayashi K.
    • 雑誌名

      FEBS Letter

      巻: 587(14) 号: 14 ページ: 2143-2149

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2013.05.058

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 暗視野顕微鏡法におけるクラミドモナスの三次元トラッキング2013

    • 著者名/発表者名
      荒井祐介,若林憲一,吉川雅英,奥寛雅,石川正俊
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 31 号: 10 ページ: 1028-1035

    • DOI

      10.7210/jrsj.31.1028

    • NAID

      130003396218

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] クラミドモナス走光性符号決定における眼点の役割2015

    • 著者名/発表者名
      植木紀子、持地翔太 、井手隆広 、山口勝司 、重信秀治 、得津隆太郎 、大 西紀和、皆川純、廣野雅文、若林憲一
    • 学会等名
      日本植物生理学会第56回年会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京都)
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] クラミドモナス走光性符号決定における眼点の役割2015

    • 著者名/発表者名
      植木紀子, 持地翔太, 井手隆広, 廣野雅文, 若林憲一
    • 学会等名
      生体運動研究合同班会議
    • 発表場所
      学習院大学(東京都)
    • 年月日
      2015-01-07 – 2015-01-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] クラミドモナス走光性符号決定における眼点の役割2014

    • 著者名/発表者名
      若林憲一 、持地翔太 、植木紀子 、井手隆広 、山口勝司 、重信秀治 、得津隆太郎 、大 西紀和、皆川純、廣野雅文
    • 学会等名
      第11回クラミドモナス研究会
    • 発表場所
      かるぽーと(高知県)
    • 年月日
      2014-10-03 – 2014-10-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 緑藻ボルボックス目における光反応行動調節機構2014

    • 著者名/発表者名
      植木紀子、箕浦高子、若林憲一
    • 学会等名
      第11回クラミドモナス研究会
    • 発表場所
      かるぽーと(高知県)
    • 年月日
      2014-10-03 – 2014-10-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Sign-Control of Chlamydomonas Phototaxis by Redox Poise2014

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      16th International Congress on Photobiology
    • 発表場所
      コルドバ国立大学(アルゼンチン)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クラミドモナス走光性符号異常ミュータントの解析2014

    • 著者名/発表者名
      持地翔太、井手隆広、山口勝司、重信秀治、神谷律、廣野雅文、若林憲一
    • 学会等名
      生体運動研究合同班会議
    • 発表場所
      千葉(千葉大学)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of flagellar beating studied using the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii2014

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      The 17th SANKEN international symposium joined with the 2nd international symposium of nano-macro materials, devices, and system research alliance project
    • 発表場所
      吹田(大阪大学)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑藻クラミドモナスの走光性符号調節2013

    • 著者名/発表者名
      若林憲一
    • 学会等名
      第3回微細藻類研究会
    • 発表場所
      岡崎(岡崎カンファレンスセンター)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of Protein-Protein Interactions Required for the Assembly of Outer Arm Dyneins in Chlamydomonas Axonemes2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro IDE, Mikito Owa, Kaoru Yoshida, Manabu Yoshida, Stephen M. King, Ritsu Kamiya, and Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      FASEB 2013 Conference on the Biology of Cilia and Flagella
    • 発表場所
      Niagara Falls, NY, USA (Sheraton Niagara)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cooperative binding of the outer dynein arm docking complex (ODA-DC) on the flagellar axoneme in Chlamydomonas2013

    • 著者名/発表者名
      Mikito Owa, Takahiro Ide, Stephen M. King, Ritsu Kamiya, and Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      FASEB 2013 Conference on the Biology of Cilia and Flagella
    • 発表場所
      Niagara Falls, NY, USA (Sheraton Niagara)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Redox Regulation of Cell Motility in the Green Alga Chlamydomonas reinhardtii.2013

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      The 25the CDB meeting “Cilia and Centrosomes: from Fertilization to Cancer”
    • 発表場所
      神戸(理研CDB)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural and Biochemical Properties of the Outer-Dynein-Arm Docking Complex (ODA-DC) in Chlamydomonas flagella2013

    • 著者名/発表者名
      Mikito Owa, Takahiro Ide, Stephen M. King, Ritsu Kamiya, and Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      The 25the CDB meeting “Cilia and Centrosomes: from Fertilization to Cancer”
    • 発表場所
      神戸(理研CDB)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Protein-Protein Interactions Required for the Assembly of Outer Arm Dyneins in Chlamydomonas Axonemes2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro IDE, Mikito Owa, Kaoru Yoshida, Manabu Yoshida, Stephen M. King, Ritsu Kamiya, and Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      The 25the CDB meeting “Cilia and Centrosomes: from Fertilization to Cancer”
    • 発表場所
      神戸(理研CDB)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Structure and properties of the Outer Dynein Arm Docking Complex in Chlamydomonas2013

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      Dynein2013 International Workshop
    • 発表場所
      神戸(Orbis Hall)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of Protein-Protein Interactions Required for the Assembly of Outer Arm Dyneins in Chlamydomonas Axonemes2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro IDE, Mikito Owa, Kaoru Yoshida, Manabu Yoshida, Stephen M. King, Ritsu Kamiya, and Ken-ichi Wakabayashi
    • 学会等名
      Dynein2013 International Workshop
    • 発表場所
      神戸(Orbis Hall)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] クラミドモナス走光性符号異常ミュータントの次世代シークエンスによる解析2013

    • 著者名/発表者名
      持地翔太、井手隆広、山口勝司、重信秀治、神谷律、廣野雅文、若林憲一
    • 学会等名
      第10回クラミドモナス研究会
    • 発表場所
      岡崎(基礎生物学研究所)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 久堀・若林研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~junkan/Hisabori_HomePage/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東工大資源研 久堀・若林研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~junkan/Hisabori_HomePage/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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