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2013 年度 実績報告書

植物時計の分子基盤~起源・進化・多様性

研究課題

研究課題/領域番号 25291075
研究種目

基盤研究(B)

研究機関名古屋大学

研究代表者

石浦 正寛  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 名誉教授 (20132730)

研究分担者 松尾 拓哉  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助教 (00452201)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード生物時計 / 進化 / 植物 / 藍色細菌 / 緑藻 / 陸上植物
研究概要

研究代表者は生物時計のメカニズムの研究を、藍色細菌、緑藻、高等植物でそれぞれ進めてきた。それらの研究から、植物の持つ時計の共通点と相違点が見えてきた。本研究では、研究代表者のこれまでの研究を発展させると共に、未解明である植物時計の進化的側面に焦点を当てる。具体的には、緑藻と高等植物の時計の部品(時計遺伝子)は互換性があるのか、葉緑体の起源である藍色細菌がもつ時計は、現在は時計を失っている緑藻の葉緑体において機能するのか、といった疑問に基づき、以下の4つの課題に取り組んだ。
課題1)時計遺伝子の互換性:緑藻クラミドモナスの時計遺伝子で高等植物シロイヌナズナの時計変異を遺伝学的に相補できるかを調べる。反対に、シロイヌナズナの時計遺伝子でクラミドモナスの時計変異を相補できるかを調べる。今年度は、コドン最適化遺伝子の作製を行った。
課題2)葉緑体時計:藍色細菌の時計遺伝子(kaiABC)をクラミドモナスの葉緑体ゲノムに組込み、Kaiタンパク質の自律振動が起こるかどうかを調べる。また、核(ホスト)の生物時計に与える影響を調べる。今年度は、コドン最適化遺伝子の作製を行った。
課題3)緑藻時計の解析:クラミドモナスの時計遺伝子間の遺伝学的相互作用および時計タンパク質間相互作用を、ノーザンブロット、共免疫沈降などにより調べる。今年度は主にクラミドモナスの時計遺伝子間の遺伝学的相互作用を調べた。
課題4)藍色細菌時計の解析: KaiBとKaiCの相互作用を、X線結晶構造解析、NMR解析により解析する。今年度はKaiB-KaiC複合体のX線結晶構造解析を行った。

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

当初の予定通り、研究を遂行することが出来た。

今後の研究の推進方策

当初の計画に従い、研究を遂行する。

次年度の研究費の使用計画

実験手法の見直しと改良により、当初の予定より少ない額で研究を遂行することが出来た。
実験手法の見直しにより、当初初年度購入予定であったもののうち、購入していない物品がある。次年度使用額は、それらの購入等に当てる。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Site-directed spin labeling-electron spin resonance mapping of the residues of cyanobacterial clock protein KaiA that are affected by KaiA-KaiC interaction.2014

    • 著者名/発表者名
      Ishii K, Terauchi S, Murakami R, Valencia Swain J, Mutoh R, Mino H, Maki K, Arata T, Ishiura M.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 19 ページ: 297-324

    • DOI

      10.1111/gtc.12130

    • 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
  • [雑誌論文] Phase-resetting mechanism of the circadian clock in Chlamydomonas reinhardtii.2013

    • 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 U S A.

      巻: 13 ページ: 13666-71

    • DOI

      10.1073/pnas.1220004110

    • 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 6803.2013

    • 著者名/発表者名
      Nanatani K, Shijuku T, Akai M, Yukutake Y, Yasui M, Hamamoto S, 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
  • [学会発表] 単細胞緑藻クラミドモナスの概日時計におけるROC15タンパク質の役割2014

    • 著者名/発表者名
      丹羽由実、木下亜有美、松尾拓哉、小内清、加藤大策、立川誠、石浦正寛
    • 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
      神戸国際会議場
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] 単細胞緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC75の解析2013

    • 著者名/発表者名
      松尾拓哉、加藤大策、武藤梨沙、石浦正寛
    • 学会等名
      第10回クラミドモナス研究会
    • 発表場所
      自然科学研究機構基礎生物学研究所
    • 年月日
      20131129-20131130
  • [学会発表] クラミドモナス時計タンパク質ROC15の光誘導性の分解に関わる遺伝子の同定2013

    • 著者名/発表者名
      木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、石浦正寛
    • 学会等名
      第10回クラミドモナス研究会
    • 発表場所
      自然科学研究機構基礎生物学研究所
    • 年月日
      20131129-20131130
  • [学会発表] Phase-resetting mechanism of circadian clock in Chlamydomonas reinhardtii2013

    • 著者名/発表者名
      丹羽由実、松尾拓哉、小内清、加藤大策、立川誠、石浦正寛
    • 学会等名
      第10回クラミドモナス研究会
    • 発表場所
      自然科学研究機構基礎生物学研究所
    • 年月日
      20131129-20131130
  • [学会発表] クラミドモナスからクラミドモナスへ2013

    • 著者名/発表者名
      石浦正寛
    • 学会等名
      第10回クラミドモナス研究会
    • 発表場所
      自然科学研究機構基礎生物学研究所
    • 年月日
      20131129-20131130
    • 招待講演
  • [学会発表] 単細胞緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC75の解析2013

    • 著者名/発表者名
      松尾拓哉、加藤大策、武藤梨沙、石浦正寛
    • 学会等名
      第20回日本時間生物学会年会
    • 発表場所
      近畿大学11月ホール
    • 年月日
      20131109-20131110
  • [学会発表] クラミドモナス時計タンパク質ROC15の光誘導性の分解に関わる遺伝子の同定2013

    • 著者名/発表者名
      木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、石浦正寛
    • 学会等名
      第20回日本時間生物学会年会
    • 発表場所
      近畿大学11月ホール
    • 年月日
      20131109-20131110
  • [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2013

    • 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
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      20130905-20130905
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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