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2015 年度 実施状況報告書

緑藻の生物時計の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 25440179
研究機関名古屋大学

研究代表者

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 – 2017-03-31
キーワード概日時計
研究実績の概要

クラミドモナスは単細胞生の真核緑藻である。分子遺伝学や生化学の手法による研究に非常に適しており、光合成や鞭毛運動の研究において有用なモデル生物として用いられている。我々は、これまでに行った一連の研究で、クラミドモナスの時計遺伝子群を網羅的に同定し、クラミドモナスを時計遺伝子研究の新しい真核細胞モデル系として確立した(Matsuo et al. Genes. Dev, 2008, 22:918-30; Matsuo et al. Mol Cell Biol, 2006, 26:863-70; 松尾ら、蛋白質核酸酵素、2008、53:1873-80)。本研究では、クラミドモナスの時計遺伝子とその産物(時計タンパク質)の解析をさらに進めることで、真核生物の生物時計の分子基盤の理解を進めると共に、光合成生物が持つ生物時計の共通性と多様性の理解を深めることを目的とする。
27年度は、26年度に同定した新規遺伝子B16(仮名)の解析を中心に進めた。B16は時計タンパク質ROC15の光誘導性の分解に関わる因子として同定した。この遺伝子はほぼ全長がロイシンリッチリピートからなる蛋白質で、恒常的に細胞質に発現することを明らかにした。また、この遺伝子の変異体においては赤色光に対するROC15の分解誘導はほぼ完全に消失しているが、青色光に対する応答は正常であることを突き止めた。これらの結果から、B16はクラミドモナスにおいてこれまでほとんど知られていない赤色光受容伝達経路に関わることが示唆された。

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

全体的に順調に研究を進めることが出来た。特に新たに同定したB16遺伝子の変異体においては、クラミドモナスにおいてはほとんど知られていない赤色光受容伝達経路に関わることが示唆され、さらに詳細な解析を行うことで、重要な知見が得られると期待できる。

今後の研究の推進方策

B16の詳細な解析を進める。波長特性、概日時計のリセット機構との関連、ROC15のリン酸化との関連等を進めることで、クラミドモナスにおいて未知の赤色光受容伝達経路の解明につながると期待される。

次年度使用額が生じた理由

研究の進捗に伴い、当初計画にあった研究テーマの一つである「ROC15蛋白質と概日時計の光リセット」に関して、想定以上の進展が有り、興味深い変異体の分離に成功した。そこで、本補助事業の目的をより精緻に達成するために、その変異体の解析に関する追加実験の実施をするための期間が必要であるため。

次年度使用額の使用計画

遺伝子解析及びタンパク質解析に加え、技術補佐員の雇用(2ヶ月)に使用する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] フロリダ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      フロリダ大学
  • [雑誌論文] Nitrogen starvation-induced triacylglycerol accumulation in the green algae: Evidence for a role for ROC40, a transcription factor involved in circadian rhythm.2016

    • 著者名/発表者名
      Goncalves EC, Koh J, Zhu N, Yoo MJ, Chen S, Matsuo T, Johnson JV, Rathinasabapathi B.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 85 ページ: 743-57

    • DOI

      10.1111/tpj.13144.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Diversity of plant circadian clocks: insights from studies of Chlamydomonas reinhardtii and Physcomitrella patens.2016

    • 著者名/発表者名
      2.Ryo, T., Matsuo, T., Yamashino, T., Ichinose, M., Sugita, M. and Aoki, S.
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 11 ページ: e1116661

    • DOI

      10.1080/15592324.2015.1116661.

    • 査読あり
  • [学会発表] クラミドモナスとゼニゴケのタンパク質性RNasePの解析2016

    • 著者名/発表者名
      杉田千恵子,松尾拓哉,西浜竜一,河内孝之,杉田護
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] 緑藻クラミドモナスのROC75は概日時計の昼位相の制御に重要な因子である。2015

    • 著者名/発表者名
      松尾拓哉、飯田高広、武藤梨沙、加藤大策、木下亜有美、石浦正寛
    • 学会等名
      第22回日本時間生物学会学術大会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2015-11-21 – 2015-11-22
  • [学会発表] 微生物の生物時計(緑藻の最新研究)2015

    • 著者名/発表者名
      松尾拓哉
    • 学会等名
      横浜市立大学教室セミナー
    • 発表場所
      金沢八景キャンパス
    • 年月日
      2015-11-20 – 2015-11-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑藻クラミドモナスの時計タンパク質ROC15の光誘導性分解に関わる遺伝子の同定2015

    • 著者名/発表者名
      木下亜有美、松尾拓哉、丹羽由実、山野隆志、福澤秀哉、石浦正寛
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-24  

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