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2015 年度 実施状況報告書

シアノバクテリアの持つロドプシンの機能解析:彼らは光をどう使い分けるのか?

研究課題

研究課題/領域番号 15K14601
研究機関東京大学

研究代表者

吉澤 晋  東京大学, 大気海洋研究所, 講師 (00553108)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード海洋生態 / 細菌 / ゲノム / 系統進化
研究実績の概要

生物は太陽光エネルギーをどのような機構で化学エネルギーに変換しているのか?次世代シーケンサーの登場により機能未知光受容体配列(ロドプシン)が爆発的なスピードで蓄積する近年において、その利用機構はこれまで考えられていた以上に多様であることが分かってきた。本研究では、シアノバクテリアの持つ機能未知ロドプシンの機能と生理的役割を解き明かすことで、これまで考えられてこなかったクロロフィルとロドプシンの2つの光エネルギー利用機構がどのように「機能」および「光の色」の使い分けを行っているのかを明らかにすることを目的としている。
H27年度は、昨年度までの研究で見出したシアノバクテリアの持つ機能未知ロドプシンの機能解析を大腸菌による異種発現系を用いて実施した。その結果、これまでに知られていない系統群に属する光駆動型の陰イオン輸送ポンプであることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

H27年度の研究で、シアノバクテリアの持つ機能未知ロドプシン1配列の機能を明らかにすることに成功したため。具体的には、分子系統解析及びアミノ酸配列などから機能が推定できないロドプシン遺伝子の異種発現解析を実施し、シアノバクテリアの持つ新規ロドプシンが光駆動型の陰イオンポンプであることを明らかにした。

今後の研究の推進方策

次年度以降は、複数のシアノバクテリアロドプシン遺伝子の機能解析を進めるとともに、精製したロドプシンタンパク質の詳細な分光解析を行う予定である。
またシアノバクテリア野生株のロドプシン遺伝子欠損株の作成を試み、ロドプシンがシアノバクテリア生理性状に与える影響の解明も試みる。

次年度使用額が生じた理由

実験補助作業を行う研究員の雇用が当初予定よりも大幅に遅れたため。

次年度使用額の使用計画

繰越費用は、次年度以降の人件費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] ロドプシンで太陽エネルギーを利用する-光駆動型イオンポンプ-2016

    • 著者名/発表者名
      吉澤晋
    • 学会等名
      第89回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター (大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 淡水性シアノバクテリアの持つ光駆動型陰イオン取り込みロドプシン-彼らは淡水環境でどのイオンを輸送しているのか?-2015

    • 著者名/発表者名
      吉澤晋
    • 学会等名
      藍藻の分子生物学2015
    • 発表場所
      かずさアカデミアホール (千葉県・木更津市)
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-17
  • [学会発表] 「光合成」と「ロドプシン」、二つの異なる光利用システムを繋げる未知遺伝子DUF2237の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      熊谷洋平, 吉澤晋, 渡辺麻衣, 池内昌彦, 木暮一啓, 岩崎渉
    • 学会等名
      藍藻の分子生物学2015
    • 発表場所
      かずさアカデミアホール (千葉県・木更津市)
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-17
  • [学会発表] unctional studies on a light-driven anion pump from Synechocystis sp. PCC 75092015

    • 著者名/発表者名
      仁保 亜紀子, 吉澤 晋, 中島 悠, 塚本 卓, 須藤 雄気
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス 自然科学本館 (石川県・金沢市)
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-15

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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