クロララクニオン藻のピレノイドで働く分子機構の進化

氯蛛藻蛋白核分子机制的演变

基本信息

批准号：
21K06285
负责人：
平川泰久
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

多くの真核藻類は、二酸化炭素とその固定酵素であるルビスコを葉緑体内の一か所に集めることで、効率的に二酸化炭素固定を行っている。これは生物物理的な二酸化炭素濃縮機構と呼ばれ、その中心にはルビスコが高密度に集積したピレノイドが存在する。ピレノイドは包膜をもたず、タンパク質の液液相分離により形成されることがモデル緑藻のクラミドモナスで報告されている。しかし、他の多くの真核藻類でピレノイドを構成するタンパク質やその構築メカニズムは不明のままである。本研究では海産の単細胞藻類であるクロララクニオン藻を用いて、ピレノイドで働く分子機構の解明を目指している。2022年度は、単離ピレノイドのプロテオーム解析で検出されたピレノイド候補タンパク質の細胞内局在をGFPタグを用いて解析し、約30個のタンパク質の細胞内局在を明らかにした。その中で、ルビスコの液液相分離に関与すると思われるリンカータンパク質において、特異的抗体の作成を行い、ルビスコとの結合能を共免疫沈降法で確認した。また、ルビスコの活性化因子と思われるタンパク質において、リコンビナントタンパク質を用いた活性化実験を行った。これらの結果、クロララクニオン藻のピレノイドで機能する分子機構の一端が見えてきた。並行して、本研究で用いているクロララクニオン藻（Amorphochlora amoebiformis）の核ゲノム配列の解読も進めた。これまで本種では核ゲノムの解読ができていなかったが、ロングリードシークエンサー(oxford nanopore)を用いることでゲノム配列決定を行った。これにより、遺伝子ノックダウン技術の開発に進むことができるようになる。以上の研究成果の一部は、国内学会のシンポジウムで報告済みである。

许多真核藻类通过收集二氧化碳及其固定酶Rubisco有效地固定二氧化碳，将其放在叶绿体内的一个地方。这称为生物物理二氧化碳浓度机制，在其中心是一种甲状腺素，其中rubisco累积了高密度。在模型中，绿藻衣原体有报道，它没有包裹膜，并且是由蛋白质液相分离而形成的。但是，在许多其他真核藻类及其施工机制中构成类酚的蛋白质仍然未知。这项研究旨在阐明使用海洋单细胞藻类藻类藻类使用藻类藻类在类拟南芥中起作用的分子机制。在2022年，使用GFP标签分析了分离的类拟南芥蛋白质组学分析中检测到的候选类拟南芥蛋白的亚细胞定位，以揭示大约30种蛋白质的亚细胞定位。其中，准备了特定的抗体，用于连接蛋白，这些抗体被认为与Rubisco的液 - 液相分离有关，并通过共免疫沉淀证实了其结合能力。此外，使用重组蛋白的蛋白质进行了激活实验，该蛋白似乎是Rubisco的激活剂。结果，已经揭示了在藻类藻类藻类藻类中起作用的分子机制的一端。同时，我们还开始解读氯酸藻类藻类（氨基氯酸酯变形虫）的核基因组序列，该序列已在这项研究中使用。到目前为止，尚未在该物种中解码核基因组，但是使用长读序列器（牛津纳米孔）进行了基因组序列。这将允许发展基因敲低技术。日本学会在研讨会上报告了上述一些研究结果。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

クロララクニオン藻におけるT7ファージ型DNAヘリカーゼの局在と進化

T7噬菌体型DNA解旋酶在金藻中的定位和进化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
1.Bonora E;Chakrabarty S;Tsutsumi M (他63名) Taniguchi-Ikeda M (Corresponding author) and Roberto De Giorgio.;青木大地，平川泰久
通讯作者：
青木大地，平川泰久

平川研究室HP

平川研究所HP