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2013 年度 実績報告書

真核植物における生物時計の普遍性と進化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23570003
研究機関名古屋大学

研究代表者

小内 清  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 研究員 (00402454)

キーワード生物時計 / 概日リズム / 生物発光 / 生物発光リアルタイム測定法 / 藻類 / 高等植物 / ルシフェラーゼ
研究概要

昨年度に引き続き、C. merolae(シゾン)において、生物発光リアルタイム測定法でリズム変異体を効率良くスクリーニングするために、綺麗で再現性の良い発光リズムを示す発光株の確立を進めた。まず、昨年度作成した9種類のレポーター株を用いて、生物発光リズムが再現良く測定できる条件を検討したが、十分な条件を見出せなかった。いずれのレポーター株も発光レベルが十分であったが、リズムの振幅が低く、高発光のまま光り続けてしまう傾向があった。細胞内における発光タンパク質の分解速度が遅く過剰蓄積している可能性が高かったため、発光タンパク質に分解シグナルを付加して、安定性を低下させることにした。タンパク質分解シグナル配列を付加した発光タンパク質をコードする人工的な遺伝子(EL2)を設計してシゾンのコドンに最適化して人工合成した。EL2をシゾンの4種類のプロモーターそれぞれと接続してレポーター遺伝子を作製し、それぞれをシゾンのゲノムに遺伝子移入した。新たに作成した発光レポーター株は、以前のレポーター株と同等の生物発光レベルを示し、発光レベルの変化も鋭敏になったが、依然として、ハイスループットなスクリーニングに十分ではなかった。プロモーターの選択や測定条件の再検討を進めている。また、これらの過程で、シゾンの遺伝子操作(形質転換体作成)における新たな選択マーカー遺伝子を開発した(論文作成中)。
その他の研究として以下の3つの研究を実施して、論文を発表した。(1)代表者が高等植物で発見した時計遺伝子PCL1の単細胞性真核緑藻クラミドモナスにおける類似遺伝子ROC15が、生物時計の光リセッティングに重要であることを明らかにした。(2)藍色細菌におけるイオンチャンネルの機能と生物時計で制御される発現タイミングの相関を明らかにした。(3)藍色細菌の時計タンパク質KaiBとKaiCの相互作用を明らかにした。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A phase-resetting mechanism of the circadian clock in Chlamydomonas reinhardtii2013

    • 著者名/発表者名
      Niwa Y, Matsuo T, Onai K, Kato D, Tachikawa M, Ishiura M
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 110 ページ: 13666-13671

    • DOI

      10.1073/pnas.1220004110/-/DCSupplemental

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the role of a mechanosensitive channel in osmotic down shock adaptation in Synechocystis sp. PCC 68032013

    • 著者名/発表者名
      Nanatani K, Shijuku T, Akai M, Yukutake Y, Yasui M, Onai K, Morishita M, Ishiura M, Uozumi N
    • 雑誌名

      Channels

      巻: 7 ページ: 238-242

    • DOI

      10.4161/chan.25350

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The ATP-mediated regulation of KaiB-KaiC interaction in the cyanobacterial circadian clock.2013

    • 著者名/発表者名
      Mutoh R, Nishimura A, Yasui S, Onai K, Ishiura M
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 8 ページ: e80200

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0080200

    • 査読あり
  • [学会発表] 窒素条件で異なるヒメツリガネゴケの硝酸イオン輸送体遺伝子NRT2;1とNRT2;3の発現の制御機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      能手良佳、小澤藍子、小内清、辻本良真、高谷信之、前田真一、石浦正寛、小俣達男
    • 学会等名
      第55回 日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学(五福キャンパス)
    • 年月日
      20140318-20140330
  • [学会発表] 発光レポーターを使った種子成熟遺伝子の発芽後抑制に異常を示すシロイヌナズナ変異株の網羅的スクリーニング2014

    • 著者名/発表者名
      河合都妙、棚橋亮弥、小内清、前尾健一郎、石浦正寛、中村研三
    • 学会等名
      第55回 日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学(五福キャンパス)
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] 種子成熟遺伝子の発現におけるB3転写因子HSI2とHSL1の機能2014

    • 著者名/発表者名
      河合都妙、鵜飼聖子、御堂育子、塚越啓央、前尾健一郎、小内清、石浦正寛、中村研三
    • 学会等名
      第55回 日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学(五福キャンパス)
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] Role of RHYTHM OF CHLOROPLAST 15 protein in the circadian clock of the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii.2014

    • 著者名/発表者名
      Niwa Y, Kinoshita A, Matsuo T, Onai K, Kato D, Tachikawa M, Ishiura M
    • 学会等名
      第55回 日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学(五福キャンパス)
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] 単細胞緑藻クラミドモナスにおける生物時計の位相リセッティング機構2013

    • 著者名/発表者名
      丹羽由実、松尾拓哉、小内清、立川誠、加藤大策、石浦正寛
    • 学会等名
      第36回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸ポートピアホテル)
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケにおける硝酸イオン輸送体NRT2の機能発現2013

    • 著者名/発表者名
      能手良佳、小澤 藍子、小内清、今枝真二郎、手島理、辻本良真、高谷信之、前田真一、石浦正寛、小俣達男
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学(高等教育推進機構)
    • 年月日
      20130913-20130915
  • [学会発表] 生物発光リアルタイム測定解析システムの開発と活用・普及促進

    • 著者名/発表者名
      小内清、石浦正寛
    • 学会等名
      JASIS 2013コンファレンス 科学技術振興機構(JST)「先端計測分析技術・機器開発プログラム」開発成果の活用・普及促進
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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