• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実施状況報告書

緑藻クラミドモナスの2本の鞭毛の違いの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K21420
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, 科学技術創成研究院, 准教授 (80420248)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
キーワードクラミドモナス / 繊毛 / 鞭毛 / ダイニン / 微小管
研究実績の概要

本研究は、モデル緑藻クラミドモナスを用いて、バイコンタ生物(藻類、植物など)が1細胞あたり2本もつ鞭毛・繊毛の違いを分子レベルで明らかにすることを目的としている。
本年度は2つのアプローチで2本の鞭毛の違いに迫った。1つはミュータント作成である。内腕ダイニンのa,c,dの3種を欠損したida4株と、外腕ダイニンのα重鎖を欠損したoda11株の二重欠損株の細胞の多くが、2本の鞭毛のうち片方しか打たないことがわかっている。3つの内腕のどれかと、外腕α重鎖の間の相互作用が2本の鞭毛の間で非対称であることを作業仮説として、内腕を1種のみ欠損した株とoda11をかけ合わせ、片方だけしか打たないかどうかを探った。前年度に、すでに内腕cを欠損したida9株とoda11の二重欠損株が両方の鞭毛を打つことを明らかにしていた。本年度はoda11株を親株として、CRSPR/Cas9を用いて内腕d重鎖遺伝子をノックアウトした。しかし、やはり両方の鞭毛を打つことがわかった。現在、同様にして内腕a重鎖遺伝子をノックアウトする実験が進行中である。
並行して、前年度に作成した「ida4oda11株の鞭毛のみで失われるタンパク質」のリストに記載される19種のタンパク質のうち、米国のクラミドモナスリソースセンターに欠損株が存在する17種の欠損株を取り寄せ、表現型を検証した。しかし、この中には片方のみ打つ変異株は存在しなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2本の鞭毛の違いを生み出すタンパク質の絞り込みはできているものの、同定にはまだ至っていない。

今後の研究の推進方策

2つの実験を行う。1つは、oda11を親株とした内腕aの欠損株を作成する。もしもこの株も両方とも打つ場合は、「内腕2種」を欠損した株をoda11株を親株として作成することを検討する。もう1つは、19種の候補タンパク質のうち残りの2つについて、CRISPR/Cas9を用いて欠損株を作成する。

次年度使用額が生じた理由

内腕の1種欠損株と外腕欠損株の二重欠損株の作成に時間がかかってしまった。これは、もともと共同研究者から得た「内腕1種欠損株」が実際には完全なノックアウト株になっていなかったことによるもので、それの検証に時間がかかり、その後にかけ合わせによる二重変異株の取得でなくゲノム編集による作成に方針を切り替えたことで時間を大きくロスしてしまった。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] The mammalian-type thioredoxin reductase 1 confers a high-light tolerance to the green alga Chlamydomonas reinhardtii2022

    • 著者名/発表者名
      Asahina Yuma、Sakamoto Kazuma、Hisabori Toru、Wakabayashi Ken-ichi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 596 ページ: 97~103

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.01.088

  • [雑誌論文] Channelrhodopsin-Dependent Photo-Behavioral Responses in the Unicellular Green Alga Chlamydomonas reinhardtii2021

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi Ken-ichi、Isu Atsuko、Ueki Noriko
    • 雑誌名

      Optogenetics (Advances in Experimental Medicine and Biology), 2nd ed.

      巻: 1293 ページ: 21~33

    • DOI

      10.1007/978-981-15-8763-4_2

  • [雑誌論文] Characterization of Chlamydomonas reinhardtii Mutants That Exhibit Strong Positive Phototaxis2021

    • 著者名/発表者名
      Morishita Jun、Tokutsu Ryutaro、Minagawa Jun、Hisabori Toru、Wakabayashi Ken-ichi
    • 雑誌名

      Plants

      巻: 10 ページ: 1483~1483

    • DOI

      10.3390/plants10071483

  • [雑誌論文] Thioredoxin pathway in <i>Anabaena</i> sp. PCC 7120: activity of NADPH-thioredoxin reductase C2021

    • 著者名/発表者名
      Deschoenmaeker Fr?d?ric、Mihara Shoko、Niwa Tatsuya、Taguchi Hideki、Wakabayashi Ken-Ichi、Toyoshima Masakazu、Shimizu Hiroshi、Hisabori Toru
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 169 ページ: 709~719

    • DOI

      10.1093/jb/mvab014

  • [雑誌論文] Monitoring cellular redox dynamics using newly developed BRET-based redox sensor proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Fu Nae、Sugiura Kazunori、Kondo Kumiko、Nakamura Shungo、Wakabayashi Ken-ichi、Hisabori Toru
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 297 ページ: 101186~101186

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.101186

  • [雑誌論文] A dynein-associated photoreceptor protein prevents ciliary acclimation to blue light2021

    • 著者名/発表者名
      Osamu Kutomi et al.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 ページ: eabf3621

    • DOI

      10.1126/sciadv.abf3621

  • [雑誌論文] Redox regulation of NADP-malate dehydrogenase is vital for land plants under fluctuating light environment2021

    • 著者名/発表者名
      Yokochi Yuichi、Yoshida Keisuke、Hahn Florian、Miyagi Atsuko、Wakabayashi Ken-ichi、Kawai-Yamada Maki、Weber Andreas P. M.、Hisabori Toru
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 ページ: e2016903118

    • DOI

      10.1073/pnas.2016903118

  • [雑誌論文] Oxidative regulation of chloroplast enzymes by thioredoxin and thioredoxin-like proteins in <i>Arabidopsis thaliana</i>2021

    • 著者名/発表者名
      Yokochi Yuichi、Fukushi Yuka、Wakabayashi Ken-ichi、Yoshida Keisuke、Hisabori Toru
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 ページ: e2114952118

    • DOI

      10.1073/pnas.2114952118

  • [雑誌論文] The four-celled Volvocales green alga Tetrabaena socialis exhibits weak photobehavior and high-photoprotection ability2021

    • 著者名/発表者名
      Tanno Asuka、Tokutsu Ryutaro、Arakaki Yoko、Ueki Noriko、Minagawa Jun、Yoshimura Kenjiro、Hisabori Toru、Nozaki Hisayoshi、Wakabayashi Ken-ichi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 ページ: e0259138

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0259138

  • [学会発表] 強い負の走光性を示す緑藻クラミドモナス新規変異株の単離と解析2022

    • 著者名/発表者名
      宋 叡陽, 植木 紀子, 中島 昌子, 坂本 一 馬, 山口 勝司, 久堀 徹, 廣野 雅文, 若林 憲一
    • 学会等名
      生体運動研究合同班会議
  • [学会発表] 長時間露光によるクラミドモナスの走光性符号変動2022

    • 著者名/発表者名
      朝比奈 佑磨, 久堀 徹, 若林 憲一
    • 学会等名
      生体運動研究合同班会議
  • [学会発表] Photobehavior and its significance studied using the Volvocales green algae with different cell numbers: Chlamydomonas, Tetrabaena, and Volvox2022

    • 著者名/発表者名
      若林憲一
    • 学会等名
      German-Japanese Meeting 2022 "Green Aquatic Biology: Ecology meets Synthetic Biology"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 強い負の走光性を示す緑藻クラミドモナス新規変異株の単離と解析2022

    • 著者名/発表者名
      宋 叡陽, 植木 紀子, 中島 昌子, 坂本 一 馬, 山口 勝司, 久堀 徹, 廣野 雅文, 若林 憲一
    • 学会等名
      第15回クラミドモナス研究会
  • [学会発表] 長時間露光によるクラミドモナスの走光性符号変動2022

    • 著者名/発表者名
      朝比奈 佑磨, 久堀 徹, 若林 憲一
    • 学会等名
      第15回クラミドモナス研究会
  • [学会発表] クラミドモナスの走熱性をつかさどるTRPチャネル2022

    • 著者名/発表者名
      笛木 俊太, 亀田 重賢, 吉田 愛美, 井須 敦子, 若林憲一, 吉村 建二郎
    • 学会等名
      第15回クラミドモナス研究会
  • [学会発表] 葉緑体ATP合成酵素研究:クラミドモナスでできること2022

    • 著者名/発表者名
      秋山 健太郎, 小澤 真一郎, 高橋 裕一郎, 若林 憲一, 久堀 徹
    • 学会等名
      第15回クラミドモナス研究会
  • [学会発表] 緑藻ボルボックス目における個体サイズと鞭毛光反応の協調的進化2022

    • 著者名/発表者名
      植木紀子、若林憲一
    • 学会等名
      第15回クラミドモナス研究会
  • [学会発表] 色素体セリン合成系酵素3-ホスホグリセリン酸デヒドロゲナーゼのリン酸化2022

    • 著者名/発表者名
      上村柚紀子、吉田啓亮、Chris White-Gloria、Greg B. Moorhead、若林憲一、久堀徹
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] Functional interaction between Cystathionine-beta-synthase X proteins and NADPH-thioredoxin reductase C in Arabidopsis thaliana2022

    • 著者名/発表者名
      Minh Chau Tran, Shoko Mihara, Ken-ichi Wakabayashi, Keisuke Yoshida, Toru Hisabori
    • 学会等名
      ,第63回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] シロイヌナズナ葉緑体内におけるTrxおよびTrx様タンパク質による酸化制御2022

    • 著者名/発表者名
      福士結香、横地佑一、若林憲一、吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] Trx様タンパク質による葉緑体ATP合成酵素の不活性化制御2022

    • 著者名/発表者名
      関口敬俊、吉田啓亮、若林憲一、久堀徹
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 緑藻テトラバエナ(シアワセモ)の光行動と光防御能2022

    • 著者名/発表者名
      丹野明日翔, 得津隆太郎, 新垣陽子, 植木紀子, 皆川純, 吉村建二郎,久堀徹,野崎久義,若林憲一
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] チオレドキシン様タンパク質による葉緑体ATP合成酵素の酸化制御2021

    • 著者名/発表者名
      関口敬俊、吉田啓亮、若林憲一、久堀徹
    • 学会等名
      日本光合成学会2021年年会
  • [学会発表] Significance of phototaxis in the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii revealed by “perverse” cells2021

    • 著者名/発表者名
      若林憲一
    • 学会等名
      第59回日本生物物理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Trx様タンパク質による葉緑体ATP合成酵素の不活性化制御2021

    • 著者名/発表者名
      関口敬俊、吉田啓亮、若林憲一、久堀徹
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第47回討論会
  • [学会発表] シアノバクテリアATP合成酵素αサブユニットのY252C変異2021

    • 著者名/発表者名
      町田亮人、近藤久益子、若林憲一、久堀徹
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第47回討論会

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi