Global impact of marine secondary chloroplast estimated from the function of diatom pyrenoid.

根据硅藻蛋白核的功能估计海洋次生叶绿体的全球影响。

• 批准号: 19H01153
• 负责人: 松田 祐介
• 金额: $ 28.95万
• 依托单位: Kwansei Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H01153/
• 关键词: 海洋性珪藻; 二次葉緑体; ピレノイド; 一次生産; 海洋遺伝子ビッグデータ; 光合成

海洋性珪藻類の葉緑体ピレノイド構造・機能と地球生態系への影響を定量する分子モデルを羽状目Phaeodactylum　tricornutum（Pt）および中心目Thalassiosira pseudonana（Tp）を用いて構築した。①両珪藻のPyshellに相互作用する因子として6つ程度のタンパク質が質量分析により再現性良く検出された。このうち2つは未知天然変性タンパク質だった。一方、Bestおよびθ型炭酸脱水酵素（CA）の相互作用因子に有意な候補は見いだせていない。葉緑体包膜因子であるι型CAの相互作用タンパク質を新たに探索した結果、6つ程度のタンパク質が再現性良く検出され、このうち1つはやはり天然変性タンパク質であった。光アミノ酸架橋によるピレノイド因子探索では、新奇チャネルタンパクと考えられる因子が見つかった。②新奇チャネルタンパク質はGFPタギングにより葉緑体の一部に局在することが確認された。③CRISPR/Cas9により、TpBest1,2の同時破壊株およびTpPyshellの破壊株を取得した。また、PtBest1およびPtθCA1の破壊株を取得した。PtPyshellの破壊株は現在取得中である。PtθCA1およびTpPyshellの破壊株は、極端に無機炭素への親和性が低い光合成を示し、CCMがほぼ機能しないことが分かった。TpPyshell破壊株は液相分離は維持されるがピレノイドの構造は破壊されていた。PtBest1破壊株も高CO2生育野生株と同レベルの低親和性光合成を示した。④珪藻ピレノイドは中心を貫通するチラコイド膜をもち、Pyshellがその構造を形成する。このチラコイド膜がBestとθCAの働きで、CO2発生装置としてRubiscoにCO2を供給する分子モデルが完成しつつある。⑤Pyshellは世界の海で発現している重要因子であることが分かった。

The chloroplast structure of marine algae, Phaeodactylum tricornutum (Pt), and Thalassira pseudonana (Tp) are used to quantify their effects on the Earth's ecosystem. 1. Pyshell interaction factor of algae is higher than 6. Quality analysis is better than reproducibility.このうち2つは未知天然変性タンパク质だった。One side, Best theta type carbonic acid dehydratase (CA) interaction factor is intended to be a candidate for inclusion in the list. The interaction between chloroplast envelope factor and CA is new. The results show that the reproducibility of chloroplast envelope factor is good. The light is used to bridge the acid and the light is used to explore the factors. 2. The new chloroplasts were identified by the GFP gene.③CRISPR/Cas9, TpBest1,2 PtBest1 and PtθCA1 were obtained. PtPyshell PtθCA1 and TpPyshell have high affinity for inorganic carbon, low photosynthesis and CCM function. TpPyshell is a liquid phase separator. PtBest1 high CO2 fertility wild plants with low affinity for photosynthesis (4) The structure of Pyshell is formed by penetrating the center of Pyshell. The CO2 generation device and CO2 supply system are completed.⑤Pyshell is an important factor in the world's sea.

项目成果

二次共生を経た葉緑体ピレノイドと付属構造の形態

二次共生后叶绿体蛋白核和附属结构的形态

• 发表时间: 2022
• 作者: 井上 千弘;黄田 毅;銭 照杰;簡 梅芳;渡部 浩司;池田 隼人;菊永 英寿; 北島 信行;鈴井 伸郎;尹 永根;河地 有木;田中厚子
• 通讯作者: 田中厚子

海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumにおけるCas9 nickase（Cas9n）を利用したエピソーム型ゲノム編集

使用 Cas9 切口酶 (Cas9n) 对海洋硅藻三角褐指藻进行游离基因组编辑

• 发表时间: 2022
• 作者: 上河 ほのか;北川 諒治;米井 龍;坂田 大季;岡本 賢治;原田 尚志
• 通讯作者: 原田 尚志

The acquisition strategies of external bicarbonate by three plasma membrane SLC4 transporters under changing levels of CO2 limitation in the diatom, Phaeodactylum tricornutum

硅藻三角褐指藻在 CO2 限制变化水平下三种质膜 SLC4 转运蛋白获取外部碳酸氢盐的策略

• 发表时间: 2021
• 作者: Hermanus Nawaly;Yoshinori Tsuji;Kazufumi Iwayama;Hiroki Ohashi;Hiroaki Matsui;Kensuke Nakajima;Yusuke Matsuda
• 通讯作者: Yusuke Matsuda

珪藻Phaeodactylum tricornutum のセレン添加による高温耐性の獲得

通过向硅藻三角褐指藻添加硒获得耐高温性

• 发表时间: 2020
• 作者: 前兼久郁;辻 敬典;米田 広平;松田 祐介;田中 厚子
• 通讯作者: 田中 厚子

Function of thylakoid anion transporters in marine diatoms

海洋硅藻类囊体阴离子转运蛋白的功能

• 发表时间: 2019
• 作者: Ryosuke Amano;Kansei Yamagishi;Yoshinori Tsuji;Yusuke Matsuda
• 通讯作者: Yusuke Matsuda