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植物プランクトンの新たな光利用：ロドプシンによるエネルギー生産機構の解明

浮游植物对光的新利用：阐明视紫红质的能量产生机制

基本信息

批准号：
19J21582
负责人：
長谷川万純
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J21582/
关键词：
植物プランクトンロドプシン光合成光エネルギー

项目摘要

本研究は、光合成を行い、重要な一次生産者として特に水圏生態系を支える植物プランクトンにおける、光合成とは異なる光利用機構であるロドプシンの機能の網羅的解析と、植物プランクトンがロドプシンを持つ生理的役割の解明を目的としている。本年度は、光合成を行う原核生物であるシアノバクテリアと、真核生物である褐虫藻由来のロドプシンの解析を試み、シアノバクテリア由来のロドプシンについて、大きな進展があった。本年度の実施内容は、以下の通りである。1.シアノバクテリア由来ロドプシンの系統解析：シアノバクテリアのゲノム、メタゲノムおよびメタゲノム配列から再構築されたゲノム情報からロドプシン遺伝子を探索し、複数のロドプシンに類似な配列を取得した。それらの配列の膜貫通性を予測し、ロドプシンの特徴である7回膜貫通の配列を選別した。これらの配列と機能既知ロドプシンの配列を用いて系統解析を行ったところ、シアノバクテリアに特異的な新規ロドプシンクレードを発見した。2.シアノバクテリア由来新規ロドプシンの機能解析および分光解析：発見した新規クレードに属するシアノバクテリア由来ロドプシンの機能を、異種発現解析とにより明らかにした。また、ロドプシンタンパク質を精製し、詳細な分光学的解析を行うことで、その利用波長や分光学的特性を明らかにした。3.シアノバクテリアの生息環境とロドプシンの関係の解明：シアノバクテリア由来ロドプシンの機能と利用波長、およびロドプシンをもつシアノバクテリアの生息環境の情報から、シアノバクテリアがロドプシンを持つ意義を微生物生態学的に考察した。

This research is based on photosynthetic activities, important primary producers of water and water ecosystems, plant branches, and photosynthesis of different types of light. Utilize the analysis of the function of the mechanism and the function of the plant, and the explanation and purpose of the physiological cutting of the plant. This year's は, Photosynthesis う prokaryotes であるシアノバクテリアと, eukaryotes である brown worm algae origin のロドプシンのanalytic をtrialみ, シアノバクテリア origin のロドプシンについて, big きな progress があった. The contents of this year's projects are as follows: 1. System analysis of the origin of シアノバクテリアロドプシンの: シアノバクテリアのゲノム、メタゲノムおよびメタゲノムArrangement and re-construction of information and information are similar to Arrangement and Acquisition. The film penetration of the それらのarray is predicted, and the のドプシンの特徴である7-back membrane penetration is the arrangment of the selection.これらのarray and function are known ロドプシンのarray and use いて system analysis を行ったところ, シアノバクテリアにSpecial new rules ロドプシンクレードを発见した. 2. The origin of シアノバクテリアロドプシンの functional analysis および spectroscopic analysis: 発见した新码クレーThe origin of the ドにるシアノバクテリアロドプシンのfunctionを, the different species present analysis とにより明らかにした.また, ロドプシンタンパクquality をrefinedし, detailed なspectroscopy analysis を行うことで, そのutilizing the characteristics of wavelength やspectrometry を明らかにした. 3. Explanation of the relationship between the living environment and living environment of the シアノバクテリアのとロドプシンの: The origin of シアノバクテリアロドプシンのfunction and the use of wavelength,およびロドプシンをもつシアノバクテリアのinformation on living environment から、シアノバThe significance of クテリアがロドプシンをhold is an investigation of microbial ecology.

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

海洋細菌が保有するロドプシンのアンテナ機構の検証

验证海洋细菌所拥有的视紫红质的天线机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤原敬允;長谷川万純;吉澤晋
通讯作者：
吉澤晋

光合成微生物“シアノバクテリア”の新たな光エネルギー利用機構ーシアノロドプシンの発見ー

光合微生物“蓝藻”的光能利用新机制-氰视紫红质的发现-

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Evolution-inspired design of multicolored photoswitches from a single cyanobacteriochrome scaffold

DOI：
10.1073/pnas.2004273117
发表时间：
2020-07-07
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Fushimi, Keiji;Hasegawa, Masumi;Narikawa, Rei
通讯作者：
Narikawa, Rei

褐虫藻の光利用：Symbiodiniaceae科褐虫藻ロドプシンの探索と機能解析

虫黄藻的光利用：虫黄藻科共生藻视紫红质的搜索和功能分析