海洋性珪藻新規ピレノイド因子の機能同定～海洋一次生産を担う葉緑体機能のモデル化～

海洋硅藻中新型蛋白核因子的功能鉴定 ~ 负责海洋初级生产的叶绿体功能建模 ~

• 批准号: 15K21531
• 负责人: 菊谷 早絵
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kwansei Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K21531/
• 关键词: 無機炭素濃縮機構; 光合成; タンパク質; タンパク質間相互作用

海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumにおける新規ピレノイド局在タンパク質候補の一つについて、GFP融合タンパク質をP. tricornutumにおいて発現させた。GFPの局在をレーザー共焦点顕微鏡により観察したところ、葉緑体内に中空状にGFP蛍光が観察された。このことから、ピレノイド周辺に局在すると予測された。このタンパク質の海洋性中心目珪藻Thalassiosira pseudonanaにおけるホモログについても、GFP融合タンパク質を発現させることによって局在を観察した。その結果、葉緑体内にGFP蛍光が観察された。この因子の相同タンパク質は、珪藻やごく一部の藻類にしか保存されていない機能未知タンパク質であるが、ピレノイドの機能に関連する因子として興味深い因子である。本研究では、藻類で保存されているCGHR familyのうちの一つ（Pt43233）がP. tricornutumにおいてピレノイドに貫通するチラコイドルーメンに局在する炭酸脱水酵素（carbonic anhydrase: CA）であることが示さた。P. tricornutumにおける無機炭素濃縮機構（CO2-concentrating mechanism: CCM）は、これまでは葉緑体内に取り込まれた重炭酸イオンがピレノイドに局在するCAによりCO2へと変換され、ピレノイドに局在する炭酸固定酵素RubisCOへと供給されるというモデルが提唱されていたが、本研究の結果より重炭酸イオンはチラコイドルーメンに取り込まれ、ピレノイド貫通チラコイドに局在するPt43233によりCO2へと変換され、ピレノイドのRubisCOへと供給されているという緑藻Chlamydomonas reinhardtiiと同様のモデルが提唱され、収斂進化により獲得されたCCMであるが種を超え、そのモデルは共通している可能性が示唆された。また、架橋実験により、チラコイド膜上で重炭酸イオンを輸送するチャネルの候補についても得られている。

Maritime stating algal Phaeodactylum tricornutum に お け る new rules ピ レ ノ イ ド bureau in タ ン パ ク qualitative alternate の a つ に つ い て, GFP fusion タ ン パ ク qualitative を p. tricornutum に お い て 発 now さ せ た. GFP の bureau in を レ ー ザ ー total focus 顕 micromirror に よ り 観 examine し た と こ ろ に hollow shape, chloroplast に GFP 蛍 light が 観 examine さ れ た. <s:1> <s:1> と と ら and ピレノ ド ド bureau zhou 辺に conducted the された at すると. こ の タ ン パ ク qualitative の mind stating in Marine algae Thalassiosira pseudonana に お け る ホ モ ロ グ に つ い て も, GFP fusion タ ン パ ク qualitative を 発 now さ せ る こ と に よ っ て bureau in を 観 examine し た. Youdaoplaceholder0 そ results, にGFP蛍 light が観 observation された in chlorophyll. こ の factor の same タ ン パ ク は, stating algal や ご く a の algae に し か save さ れ て い な い function unknown タ ン パ ク qualitative で あ る が, ピ レ ノ イ ド の function に masato even す る factor と し て tumblers deep い factor で あ る. This study で は, algae で save さ れ て い る CGHR family の う ち の a つ (Pt43233) が p. tricornutum に お い て ピ レ ノ イ ド に transfixion す る チ ラ コ イ ド ル ー メ ン に bureau in す る carbon acid dehydration enzyme (carbonic anhydrase: CA) である である とが shows さた. P. tricornutumにおける inorganic carbon concentration mechanism (CO2-concentrating mechanism:) CCM) は, こ れ ま で に は chloroplast take り 込 ま れ た heavy carbon acid イ オ ン が ピ レ ノ イ ド に bureau in す る CA に よ り CO2 へ と variations in さ れ, ピ レ ノ イ ド に bureau in す る fixed carbon acid enzyme RubisCO へ と supply さ れ る と い う モ デ ル が mention sing さ れ て い た が results, this study の よ り heavy carbon acid イ オ ン は チ ラ コ イ ド Take り ル ー メ ン に 込 ま れ, ピ レ ノ イ ド transfixion チ ラ コ イ ド に bureau in す る Pt43233 に よ り CO2 へ と variations in さ れ, ピ レ ノ イ ド の RubisCO へ と supply さ れ て い る と い う algae Chlamydomonas Reinhardtii と with others の モ デ ル が mention sing さ れ, 収 gathered evolution に よ り get さ れ た CCM で あ る が を super え, そ の モ デ ル は common し て い が る possibility in stopping さ れ た. ま た wires, be 験 に よ り, チ ラ コ イ ド membrane で heavy carbon acid イ オ ン を conveying す る チ ャ ネ ル の alternate に つ い て も must ら れ て い る.

项目成果

in vivo感光架橋技術を用いた海洋性珪藻の新規ピレノイド因子の探索

利用体内光交联技术寻找海洋硅藻中的新型蛋白核因子

• 发表时间: 2016
• 作者: 鈴木亮佑;岸本修一;福島昭二;大久保亮佑，菊谷早絵，辻敬典，松田祐介
• 通讯作者: 大久保亮佑，菊谷早絵，辻敬典，松田祐介

海洋性珪藻Phaeodactylum tricornutumにおける感光標識技術を用いたピレノイド構成因子の探索

使用光敏标记技术在海洋硅藻三角褐指藻中搜索蛋白核成分

• 发表时间: 2016
• 作者: 森島菜摘;菊谷早絵;松田祐介
• 通讯作者: 松田祐介

藻類の高効率光合成に関わる新規チラコイド因子

参与藻类高效光合作用的新型类囊体因子

• 发表时间: 2015
• 作者: Megumi Tabuchi;& Asako Miura;菊谷早絵，宮武愛，長里千香子，松田祐介
• 通讯作者: 菊谷早絵，宮武愛，長里千香子，松田祐介

海洋性珪藻における新規葉緑体因子の局在と機能解析

海洋硅藻叶绿体新因子的定位及功能分析

• 发表时间: 2015
• 作者: Megumi Tabuchi;& Asako Miura;二川 舞，菊谷早絵，宮武愛，長里千香子，松田祐介
• 通讯作者: 二川 舞，菊谷早絵，宮武愛，長里千香子，松田祐介

海洋性珪藻CAの局在と意義

海洋硅藻CA的定位及意义

• 发表时间: 2016
• 作者: 田尾尚大;菊谷早絵;松田祐介
• 通讯作者: 松田祐介