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2010 Fiscal Year Annual Research Report

細胞運動を調節するレドックス・センシングとシグナリングの分子機構

Research Project

Project/Area Number 22770189
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

若林 憲一  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (80420248)

Keywordsクラミドモナス / レドックス / 鞭毛 / ダイニン / チオレドキシン
Research Abstract

本研究の目的は、鞭毛運動や走光性のモデル生物である単細胞緑藻クラミドモナスを用いて、鞭毛運動のレドックス(酸化還元)調節の分子機構を明らかにすることである。
本年度は、実験の進行上、当初の平成23年度計画である走光性の解析を先に行った。これまでに見出した緑藻クラミドモナスの走光性符号(光源に向かう正の走光性か、逆に逃げる負の走光性か)の切り替えのレドックス調節を詳細に分析した。その結果、酸化剤処理(活性酸素種)で正の走光性、抗酸化剤(活性酸素種消去剤)処理で負の走光性を示すこと、その効果が濃度依存的かつ可逆的であることを見出した。さらに、一重項酸素(植物細胞ではそれ自体では細胞毒性がないと考えられている)は他の活性酸素種のように走光性に影響を与えないことから、それ自体で細胞毒性のある活性酸素種に限って走光性調節シグナルとして機能することがわかった。藻類の走光性は古くから知られているが、正負の符号切り替え機構を明らかにしたのはこれが初めてである。また、細胞運動にレドックス・シグナルが関わっていることを具体的に示したのもこれが初めてであり、細胞生物学の広い分野への波及効果が期待できる。これらの結果を論文としてまとめ、PNAS誌に受理された。
さらに、上記の走光性レドックス調節が異常となるクラミドモナス突然変異株を新たに単離した。現在、原因遺伝子解析を行っており、平成24年度計画に記載したagg1遺伝子の解析とともに、来年度中の同定・機能解析を目指す。

  • Research Products

    (18 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (3 results) Presentation (13 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] bop5 mutations reveal new roles for the IC138 phosphoprotein in the regulation of flagellar behavior2011

    • Author(s)
      VanderWaal, K.E., Yamamoto, R., Wakabayashi, K., Fox, L., Kamiya, R., Dutcher, S.K., Bayly, P., Sale, W.S., and Porter, M.E.
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell

      Volume: 22 Pages: 2862-74

    • DOI

      doi:10.1091/mbc.E11-03-0270.

  • [Journal Article] Reduction-oxidation poise regulates the sign of phototaxis in Chlamydomonas reinhardtii2011

    • Author(s)
      Wakabayashi, K.*, Misawa, Y., Mochiji, S., and Kamiya, R.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 108 Pages: 11280-4

    • DOI

      doi:10.1073/pnas.1100592108.

  • [Journal Article] Subunit interactions within the Chlamydomonas flagellar spokehead2011

    • Author(s)
      Kohno, T., Wakabayashi, K., Diener, D.R., Rosenbaum, J.L., and Kamiya, R.
    • Journal Title

      Cytoskeleton

      Volume: 68 Pages: 237-46

    • DOI

      doi:10.1002/cm.20507.

  • [Presentation] クラミドモナス光行動のレドックス調節2011

    • Author(s)
      若林憲一
    • Organizer
      第9回クラミドモナス・ワークショップ
    • Place of Presentation
      岡崎(岡崎カンファレンスセンター)
    • Year and Date
      20111100
  • [Presentation] クラミドモナス走光性符号のレドックス調節2011

    • Author(s)
      持地翔太、三澤優花、神谷律、若林憲一
    • Organizer
      日本動物学会第82回大会
    • Place of Presentation
      旭川(大雪クリスタルホール)
    • Year and Date
      20110921-23
  • [Presentation] ダイニン外腕ドッキング複合体の軸糸微小管への結合様式2011

    • Author(s)
      大和幹人、神谷律、若林憲一
    • Organizer
      日本動物学会第82回大会
    • Place of Presentation
      旭川(大雪クリスタルホール)
    • Year and Date
      20110921-23
  • [Presentation] 組み換え蛋白質を用いた鞭毛外腕ダイニン中間鎖の機能解析2011

    • Author(s)
      井手隆広、神谷律、若林憲一
    • Organizer
      日本動物学会第82回大会
    • Place of Presentation
      旭川(大雪クリスタルホール)
    • Year and Date
      20110921-23
  • [Presentation] クラミドモナス走光性符号のレドックス調節2011

    • Author(s)
      若林憲一、三澤優花、持地翔太、神谷律
    • Organizer
      生体運動研究合同班会議
    • Place of Presentation
      大阪(大阪市立大学)
    • Year and Date
      20110107-09
  • [Presentation] 暗視野顕微鏡法における遊泳細胞の三次元トラッキング2011

    • Author(s)
      *荒井祐介、持地翔太、若林憲一、吉川雅英、奥寛雅、石川正俊
    • Organizer
      第12回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      京都(京都大学吉田キャンパス)
    • Year and Date
      2011-12-24
  • [Presentation] Redox-based Regulation of Cell Motility in the Green Alga Chlamydomonas reinhardtii2011

    • Author(s)
      Ken-ichi Wakabayashi
    • Organizer
      BIT'S 1^<st> Annual World Congress of Marine Biotechnology
    • Place of Presentation
      Dalian World Expo Center), China
    • Year and Date
      2011-04-26
  • [Presentation] クラミドモナス走光性符号のレドックス調節2010

    • Author(s)
      若林憲一、三澤優花、持地翔太、神谷律
    • Organizer
      第8回クラミドモナス・ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京大学理学部2号館講堂
    • Year and Date
      2010-12-12
  • [Presentation] A temperature-sensitive mutant in retrograde intraflagellar transport (IFT) reveals that retrograde IFT carries a distinct set of cargo proteins and is required for the maintenance of flagellar function but not flagellar length2010

    • Author(s)
      Benjamin Engel, Ken-ichi Wakabayashi, Karin Engel, Stefan Geimer, Masafumi Hirono, Ritsu Kamiya, Wallace Marshall
    • Organizer
      The 50^<th> Annual meeting of the American Society for Cell Biology
    • Place of Presentation
      Philadelphia, PA, U.S.A.
    • Year and Date
      2010-12-12
  • [Presentation] 鞭毛外腕ダイニン基部タンパク質のインタラクトーム解析2010

    • Author(s)
      井手隆広、神谷律、若林憲一
    • Organizer
      日本動物学会第81回大会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場Iキャンパス
    • Year and Date
      2010-09-23
  • [Presentation] ダイニン外腕ドッキング複合体の軸糸微小管への結合様式2010

    • Author(s)
      大和幹人、神谷律、若林憲一
    • Organizer
      日本動物学会第81回大会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場Iキャンパス
    • Year and Date
      2010-09-23
  • [Presentation] Redox poise determines the sign of phototaxis in Chlamydomonas2010

    • Author(s)
      Ken-ichi Wakabayashi, Yuka Misawa, Ritsu Kamiya
    • Organizer
      The 14^<th> International Chlamydomonas Conference
    • Place of Presentation
      Norton, MA, U.S.A
    • Year and Date
      2010-06-06
  • [Presentation] bop5 mutations reveal new roles for the IC138 phosphoprotein in the regulation of Ildynein activity2010

    • Author(s)
      Kristyn VanderWaal, Ryosuke Yamamoto, Ken-ichi Wakabayashi, Raqual Bower, Ritsu Kamiya, Winfield S.Sale, Mary E.Porter
    • Organizer
      The 14^<th> International Chlamydomonas Conference
    • Place of Presentation
      Norton, MA, U.S.A.
    • Year and Date
      2010-06-06
  • [Book] Dyneins : Structure, Biology and Disease Chapter 10 : Regulation of axonemal outer-arm dyneins in cilia(ed.Stephen M.King)2011

    • Author(s)
      Wakabayashi, K.
    • Total Pages
      639(うち297-311)
    • Publisher
      Elsevier Inc.
  • [Remarks]

    • URL

      http://researchmap.jp/k_wakabayashi/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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