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2015 年度 実績報告書

海洋性珪藻における無機炭素獲得分子動態のモデリング

研究課題

研究課題/領域番号 24310015
研究機関関西学院大学

研究代表者

松田 祐介  関西学院大学, 理工学部, 教授 (30291975)

研究分担者 佐藤 英俊  関西学院大学, 理工学部, 教授 (10300873)
藤原 伸介  関西学院大学, 理工学部, 教授 (90263219)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード海洋生態 / 環境変動 / 水圏現象 / 植物 / 海洋性珪藻
研究実績の概要

本研究では、海洋性珪藻が無機炭素を細胞内に取り込み、効果的に固定する系(CO2濃縮機構:CCM)と、その系がCO2濃度、pH、温度、および鉄などの環境因子へ応答する仕組みが、海洋一次生産変動の受容因子であるという仮説に基づき、1.海洋性珪藻類の無機炭素取り込みと蓄積を担う分子機構を同定すること、2.この分子機構を担う遺伝子の環境変動下における発現動態分析、及びこれに基づく一次生産性変動予測動態モデルの構築を目的としている。
平成27年度における実施項目と成果の概要を以下にあげる。1.無機炭素輸送に関わる蛋白質候補の機能同定:H26年度に積み残していたSolute Carrier (SLC)タンパク質、アクアポーリンなどの因子の取得を完了し、これらの緑色蛍光タンパク質(GFP)融合体を、海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumおよびThalassiosira pseudonanaに強制発現し、これらの局在同定を完了した。SLCタンパク質については一部の葉緑体包膜局在が確認された。形質膜局在が確認されたもの全てがNa依存型重炭酸イオン輸送体であることが判明している。一方、アクアポーリンについても両珪藻で全ての局在決定を完了した。これらのうち、形質膜と葉緑体包膜に局在するものがCO2とアンモニアチャンネルであることを確認した。2.葉緑体内および周辺部に局在する炭酸脱水酵素(CA)、C4関連酵素の機能解析:特に葉緑体内のピレノイドに局在するCAの機能解析に大きな進展が有り、海洋性珪藻CCMの本質的なメカニズム解明に大きな突破口が開けた。即ち、ピレノイド局在型のCAのRNA干渉によるサイレンシグによって、このCCMに対する重要な役割が証明できた。また、チラコイドに特異的に局在する因子がCCMに必須の役割を負っていることが分かった。こちらの実験に多くの時間を使った。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 10件、 招待講演 4件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] J Craig Venter Institute/University of Georgia(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      J Craig Venter Institute/University of Georgia
  • [国際共同研究] University of Konstanz(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      University of Konstanz
  • [国際共同研究] University of Hebrew(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      University of Hebrew
  • [雑誌論文] Light and CO2/cAMP signal crosstalk on the promoter elements of chloroplastic β-carbonic anhydrase genes in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum.2016

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

      Plant Physiol

      巻: 170 ページ: 1105-1116

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1104/pp.15.01738

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The physiology and genetics of CO2 concentrating mechanisms in model diatoms.2016

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

      Current Opinion in Plant Biology

      巻: 31 ページ: 51-67

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.pbi.2016.03.013

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enzyme characteristics of an euryarchaeota specific helicase from Thermococcus kodakarensis and its application for noise reduction in PCR.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara A, Kawato K, Kato S, Yasukawa K, Hides R, Fujiwara S
    • 雑誌名

      Appl Environ Microbiol

      巻: in press ページ: 04116-15

    • DOI

      10.1128/AEM.04116-15.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diagnosis of early-stage esophageal cancer by Rama spectroscopy and chemometric techniques.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishigaki M, Maeda Y, Taketani A, Andriana BB, Ishihara R, Wongravee K, Ozaki Y, Sato H
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 141 ページ: 1027-1033

    • DOI

      10.1039/C5AN01323B

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A mutant chaperonin that is functional at lower temperatures enables hyperthermophilic archaea to grow under cold-stress conditions.2015

    • 著者名/発表者名
      Gao L, Imanaka T, Fujiwara S
    • 雑誌名

      J Bacteriol

      巻: 197(16) ページ: 2642-2652

    • DOI

      10.1128/JB.00279-15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 好熱菌の低温ストレス耐性2015

    • 著者名/発表者名
      秀瀬涼太、藤原伸介
    • 雑誌名

      日本生物工学会誌

      巻: 93(8) ページ: 464-467

  • [雑誌論文] 超好熱菌の低温ストレス応答2015

    • 著者名/発表者名
      藤原伸介
    • 雑誌名

      極限環境生物学会誌

      巻: 14(2) ページ: 63-69

  • [雑誌論文] In vivo study of lipid accumulation in the microalgae marine diatom Thalassiosira pseudonana using Raman spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Meksiarun P, Spegazzini N, Matsui H, Nakajima K, Matsuda Y Sato H
    • 雑誌名

      Appl Spectrosc

      巻: 69 ページ: 45-51

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1366/14-07598

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of the developing neural system using an in vitro model by Raman spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto K, Kudoh SN Sato H
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 140 ページ: 2344-2349

    • DOI

      10.1039/C4AN01961J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of the effects of dietary fat on body and skin lipids of hamsters by Raman spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Meksiarun P, Maeda Y, Hiroi T, Andriana BB, Sato H
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 140 ページ: 4238-4244

    • DOI

      10.1039/C5AN00076A

    • 査読あり
  • [学会発表] 海洋性珪藻リン酸輸送体候補タンパク質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
      日本植物生理学会第57回年会
    • 発表場所
      岩手大学農学部(岩手県、盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
  • [学会発表] Isolation of novel pyrenoidal component from the marine diatom, Phaeodactylum tricornutum.2016

    • 著者名/発表者名
      森島菜摘、菊谷早絵、松田祐介
    • 学会等名
      日本植物生理学会第57回年会
    • 発表場所
      岩手大学農学部(岩手県、盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
  • [学会発表] 海洋性珪藻における無機炭素獲得モードの比較解析2016

    • 著者名/発表者名
      辻敬典、Anggara Mahardika 松田祐介
    • 学会等名
      日本植物生理学会第57回年会
    • 発表場所
      岩手大学農学部(岩手県、盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
  • [学会発表] Light and CO2/cAMP signal crosstalk on the promoter elements of two chloroplastic β-carbonic anhydrase genes in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum.2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Y
    • 学会等名
      EMBP/EMBL Symposium: A new Age of discovery for Aquatic Microeukaryotes.
    • 発表場所
      Heidelberg (Germany)
    • 年月日
      2016-01-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Rama spectroscopy for live cells and tissues.2015

    • 著者名/発表者名
      Sato H, Moor K, Meksiarun P, Ishigaki M, Maeda Y
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu (USA)
    • 年月日
      2015-12-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cold-stress response and adaptation in hyperthermophilic archaea2015

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara S
    • 学会等名
      PACIFICHEM2015
    • 発表場所
      Honolulu (USA)
    • 年月日
      2015-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] 超好熱性アーキアの低温誘導型分子シャペロニンの役割2015

    • 著者名/発表者名
      高楽,藤原伸介
    • 学会等名
      第38回分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] 好熱菌(耐熱性酵素)の低温適応機構2015

    • 著者名/発表者名
      藤原伸介
    • 学会等名
      第38回分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
  • [学会発表] 耐熱性ヘリカーゼを利用した高精度核酸検出技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      藤原 綾子,保川 清,秀瀬 涼太,藤原伸介
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会
    • 発表場所
      城山観光ホテル(鹿児島県、鹿児島市)
    • 年月日
      2015-10-26
  • [学会発表] Raman Spectroscopy for Practical Application in Medicine and Biology2015

    • 著者名/発表者名
      Sato H, Andriana BB, Matsuyoshi H
    • 学会等名
      ACOVS11 and ASC5
    • 発表場所
      Sydney (Australia)
    • 年月日
      2015-09-30
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 藻類の高効率光合成に関わる新規チラコイド因子2015

    • 著者名/発表者名
      菊谷早絵、宮武愛、長里千香子、松田祐介
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      鷺メッセ・新潟コンベンションセンター(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2015-09-08
  • [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
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      鷺メッセ・新潟コンベンションセンター(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2015-09-08
  • [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
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      鷺メッセ・新潟コンベンションセンター(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2015-09-07
  • [学会発表] 海洋性珪藻における葉緑体CAの役割2015

    • 著者名/発表者名
      田尾尚大、菊谷早絵、松田祐介
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      鷺メッセ・新潟コンベンションセンター(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2015-09-07
  • [学会発表] Landscape of Raman Spectroscopy for biological and medical applications.2015

    • 著者名/発表者名
      Sato H
    • 学会等名
      IUPA-2015
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2015-08-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Value added Fermentation Products by Metabolically Modified Acetic Acid Bacteria.2015

    • 著者名/発表者名
      FujiwaraS
    • 学会等名
      The 6th International conference on Fermentation Technology for Value
    • 発表場所
      Khon Kaen (Thailand)
    • 年月日
      2015-07-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Biosynthesis Pathway and Unique Functions of Branched Chain Polyamine from Thermophilic Microbes.2015

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara S
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences
    • 発表場所
      Waterville Valley (USA)
    • 年月日
      2015-06-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Detection of meiosis and the allelic recombination by molecular marker in Phaeodactylum tricornutum.2015

    • 著者名/発表者名
      Oi T, Mizutani S, Matsuda Y
    • 学会等名
      The 3rd Molecular Life of Diatoms
    • 発表場所
      Seattle (USA)
    • 年月日
      2015-06-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Aquaporins in two marine diatoms, Phaeodactylum tricornutum and Thalassiosira pseudonana.2015

    • 著者名/発表者名
      Matsui H, Matsuda Y
    • 学会等名
      The 3rd Molecular Life of Diatoms
    • 発表場所
      Seattle (USA)
    • 年月日
      2015-06-08
    • 国際学会
  • [学会発表] The novel protein localized in pyrenoid-penetrating thylakoid in a marine diatom, Phaeodactylum tricornutum.2015

    • 著者名/発表者名
      Kikutani S, Yamazaki Y, Matsuda Y
    • 学会等名
      The 3rd Molecular Life of Diatoms
    • 発表場所
      Seattle (USA)
    • 年月日
      2015-06-08
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋性珪藻におけるピレノイド及びCCM因子の環境応答解析2015

    • 著者名/発表者名
      宮武愛、松田祐介
    • 学会等名
      第6回 日本光合成学会年会
    • 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
  • [学会発表] 海洋性珪藻における新規葉緑体因子の局在と機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      仁川舞、菊谷早絵、宮武愛、長里千香子、松田祐介
    • 学会等名
      第6回 日本光合成学会年会
    • 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
  • [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 日本光合成学会年会
    • 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
  • [産業財産権] 新規cDNA合成法2015

    • 発明者名
      保川清、岡野啓志、藤原伸介、藤原綾子、柳原格、名倉由起子、林司
    • 権利者名
      保川清、岡野啓志、藤原伸介、藤原綾子、柳原格、名倉由起子、林司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-232383
    • 出願年月日
      2015-11-27

URL: 

公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-27  

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