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2014 年度 実績報告書

オルガネラの統制を司るTORの機能解明から真核生物の進化を探る

公募研究

研究領域マトリョーシカ型進化原理
研究課題/領域番号 26117711
研究機関東京工業大学

研究代表者

今村 壮輔  東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (70548122)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードリボソームRNA / オルガネラ
研究実績の概要

本研究では、植物における3つのオルガネラ(核・葉緑体・ミトコンドリア) で行われるリボソームRNA (rRNA) 合成の統御機構を明らかにすることを目指している。本年度は以下の研究を行った。
1)新規合成されるrRNA量をモニター可能な実験系
これまでの実験系は、放射性同位体を用いた実験であり、手順が煩雑であった。そこで、DIGラベルもしくは、ビオチン化UTPを用いた検出系の構築を目指した。その結果、DIG-UTP を用いて、放射性同位体を用いた際と同様の検出感度で、新規合成されたrRNAをモニターする実験系を構築することに成功した。
2)試験管内転写系の構築と解析
これまでの研究により、TORが不活性化された際に、葉緑体に移行してrrn16合成を負に制御する因子の候補を見出している。当該因子が、実際にrrn16転写反応へ負の作用を及ぼすことを、試験管内で実証することを試みた。その前段階として、試験管内で転写反応を再現する実験系の構築を行った。細胞抽出粗タンパク質を陰イオン交換カラムで精製・濃縮したタンパク質と、rrn16プロモーター領域をクローニングしたDNAを鋳型として用いて実験を行った。その結果、鋳型DNA由来rrn16転写産物を確認することができ、葉緑体RNAポリメラーゼによる反応を試験管内で再現することに成功した。現在は、放射性同位元素を用いての検出であるので、蛍光標識で検出実験への改良を試みている。また、負の制御因子が、rrn16転写反応に及ぼす影響について、試験管内で再現実験を行っている。

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

最終的な目的である、TORとオルガネラを結ぶ候補因子を同定しており、それらを立証するために必要な実験系の構築に成功している。現在、それら実験系を用いて解析を進めており、おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

今後は、今年度構築した実験系を用いてTOR とrrn16合成反応を結ぶ機構を明確にする。また、TORはキナーゼであるので、制御を受けるタンパク質が存在することが想定される。そのため、TORの活性に応じてリン酸化程度が変化するタンパク質を同定することも計画している。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Stable expression of a GFP-reporter gene in the red alga Cyanidioschyzon merolae2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe S, Sato J, Imamura S, Ohnuma M, Ohoba Y, Chibazakura T, Tanaka K, Yoshikawa H
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 78 ページ: 175-177

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.877823

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Functional analysis of nitrogen deficiency responsive transcription factor MYB1 in the red alga Cyanidioschyzon merolae2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kanzaki, Sousuke Imamura, Kan Tanaka
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-17
  • [学会発表] 単細胞紅藻 Cyanidioschyzon merolae におけるTOR (target of rapamycin) の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      今村 壮輔、田中 寛
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-17
  • [学会発表] 単細胞紅藻シゾンにおける葉緑体に依存した核遺伝子の光誘導転写制御2015

    • 著者名/発表者名
      大原 ひかる, 安藤 洸幸, 小倉 駿佑, 藤井 岳, 今村 壮輔, 田中 寛, 恵良 厚子, 宮城島 進也, 五十嵐 雅之, 内海 龍太郎, 華岡光正
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-16
  • [学会発表] 単細胞紅藻 Cyanidioschyzon merolae における窒素同化系とその制御2014

    • 著者名/発表者名
      今村 壮輔
    • 学会等名
      微細藻類研究会2014
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2014-12-22 – 2014-12-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 藻類バイオ燃料生産に向けた分子生物学的アプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      今村 壮輔
    • 学会等名
      化学工学会 2014年度開発型企業の会 第5回(拡大)技術交流会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2014-12-12 – 2014-12-12
    • 招待講演
  • [学会発表] 単細胞紅藻シゾンにおけるプラスチドシグナルを介した核遺伝子の転写制御2014

    • 著者名/発表者名
      安藤洸幸、大原ひかる、小倉駿佑、藤井岳、今村壮輔、田中寛、恵良厚子、宮城島進也、五十嵐雅之、内海龍太郎、華岡光正
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜パシフィコ
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-27

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公開日: 2016-06-01  

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