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Understanding of biochemistry of chlorophyll c to shed light on evolution of marine primary production over the Phanerozoic Eon

了解叶绿素 c 的生物化学有助于揭示显生宙海洋初级生产力的演化

基本信息

批准号：
18H03743
负责人：
柏山祐一郎
金额：
$ 28.2万
依托单位：
Fukui University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，①クロロフィルｃの生合成関連遺伝子・タンパク質の探索，②クロロフィル類の分解代謝経路に関わる遺伝子・タンパク質の探索，③クロロフィルｃを有する藻類およびその起源に関わる系統の真核生物の地質情報の研究の３つのアプローチを同時進行させてきた。②に関して，最古の真核藻類の出現時期の再検証の必要のため，カナダおよびアメリカの研究者とカナダの北極圏サマセット島への２年度にわたる共同調査の実施が計画されていたがＣｏｖｉｄ－１９パンデミックの影響により中止を余儀なくされ，今後についても確実な実施の目処が立たないのが現実である。この状況を受けて，研究の方向性を転換して，少なくとも今年度と来年度について，①と③の項目に集中することとした。すなわち，まず①に関しては，同様に未同定である二次植物のクロロフィルａ合成遺伝子の一部についても視野に入れて，網羅的に機能遺伝子の探索を進めた。ここでは，クロロフィルｃ合成系が二次植物にのみ見出される事実を重要視し，葉緑体獲得進化に伴う遺伝子重複により生じたクロロフィル合成関連遺伝子のパラログ候補を，全遺伝子情報が既に明らかとなっている有色および無職の珪藻類とクリプト藻類のデータベースから探索した。そして，有機合成した基質クロロフィル中間代謝産物を用いて in vitroでの酵素実験を実施し，いくつかの遺伝子について機能を特定した。これらについては，光合成バクテリアのクロロフィル合成関連遺伝子を欠損させた変異体群を作成したin vivo実験も展開している。③に関しては，分解代謝の研究のためのモデル生物として，これまでのPeranema trichophorumに加えて，珪藻捕食性の鞭毛虫Amastigomonada sp.についても，クロロフィル消化の有無でのトランスクリプトーム変化の解析を進めており，今度候補となる代謝遺伝子を探索していく。

The purpose of this study is to explore the relationship between biosynthesis and synthesis of クロロフィルｃc Cable, ② クロロフィル CLASS catabolic 経路にGUAN わる伝子・タンパク性のExplore, ③クロロフィルｃを有するAlgaeおよびそのOriginに关わるSystemのResearch on eukaryotic geological information is being carried out simultaneously. ②に关して, のため, カナダおよび, necessary to re-prove the emergence period of the oldest eukaryotic algaeアメリカの researcher とカナダのArctic Circle サマセットshima への2 annual にわたる joint survey The project was canceled due to the impact of the plan. I'm going to do it now. The situation is affected by the situation, the direction of the research is changed, the research direction is reduced this year and the next year, and the project focus is concentrated.すなわち, まず①に关しては, 同様に不同定であるsecondary plant のクロロフィルａ合The part of the story that has become a legacy is the vision that enters the world, and the function of the trap is the exploration of the story.ここでは, クロロフィルC synthetic system が secondary plant にのみ见出される事実を重The important thing is that the chloroplast has evolved and the chloroplast has evolved. Candidate for the relationship between the deceased and the deceased, all the information of the deceased and the deceasedる色および无码の珪AlgaeとクリプトAlgaeのデータベースからExplorationした.そして, organic synthesis した substrate クロロフィル intermediate metabolite をいて in The enzyme in vitro is a enzyme that has a specific function.これらについては, photosynthetic バクテリアのクロロフィルsynthesis related legacy 伝子をdeficiency させた変variant group をmade したin vivo実験も开户している. ③に关しては, catabolic research のためのモデルbiotics として, これまでのPeranema trichophorum にadded えて, algae predatory flagellate Amastigomonada sp.についても，クロロフィル用の无でのトランスクリプトームThe analysis of the changes is the progress of the analysis, and the exploration of the metabolic legacy of the candidates for this degree is the exploration of the metabolites.

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

柏山祐一郎，丸山萌，柴田栞里，粟井光一郎，中澤昌美，石川孝博

柏山雄一郎、丸山萌、柴田诗织、阿井浩一郎、中泽雅美、石川贵宏

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
ユーグレナの二次葉緑体におけるCAO遺伝のノックダウン
通讯作者：
ユーグレナの二次葉緑体におけるCAO遺伝のノックダウン

University of Saskatchewan(カナダ)

萨斯喀彻温大学（加拿大）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

研究ブログ：真核生物に普遍的なクロロフィルの無毒化代謝

研究博客：叶绿素的解毒代谢，在真核生物中普遍存在

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Engineered chlorophyll catabolism conferring predator resistance for microalgal biomass production

工程叶绿素分解代谢赋予微藻生物质生产抗捕食者能力

DOI：
10.1016/j.ymben.2021.03.018
发表时间：
2021
期刊：
Metabolic Engineering
影响因子：
8.4
作者：
Kashiyama Yuichiro;Ishizuka Yuki;Terauchi Issei;Matsuda Toshiki;Maeda Yoshiaki;Yoshino Tomoko;Matsumoto Mitsufumi;Yabuki Akinori;Bowler Chris;Tanaka Tsuyoshi
通讯作者：
Tanaka Tsuyoshi

Taming Chlorophylls Allowed Eukaryotes to Prosper on the Oxygenated Earth

驯服叶绿素使真核生物在含氧地球上繁衍生息