オミクスによるラフィド藻シャトネラ細胞の活力評価と赤潮被害軽減への応用

利用组学方法评价棒状藻Chattonella细胞的活力及其在减少赤潮损害中的应用

• 批准号: 12F02405
• 负责人: 大嶋 雄治
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02405/
• 关键词: シャットネラ; 2-cysteine peroxiredoxin; 光合成活性; 増殖能力評価; シャトネラ; 2-Cys Prx; 過酸化水素; peroxidoredoxin

本課題では、有害赤潮藻シャットネラの増殖能力を予測可能な分子指標の探索を行うとともに、増殖能力評価法の開発を行った。まず、シャットネラ室内培養株の増殖速度と光合成活性（Fv/Fm比）が正の相関を示し、過酸化水素消去酵素（2-cysteine peroxiredoxin，2-Cys Prx）等数種タンパク質も増殖および光合成活性と同調して変動していることを明らかにした。さらに、現場シャットネラ細胞においても増殖速度（採取日から翌日の増殖速度）とFv/Fm比に正の相関があることを確認し、室内実験と同様に2-Cys Prxも増殖速度と発現量が正の相関を示したため、現場細胞においても本酵素がシャットネラの増殖に重要であることが強く示唆された。そこで、シャットネラ2-Cys Prxの全アミノ酸配列を解析するために、mRNAの配列を解析した結果、585bpのopen reading frameを含む1011bpの塩基配列を決定し、195残基のアミノ酸配列が推定した。アミノ酸配列のN末端1残基目のMetから49および170残基目に過酸化水素の還元に関与すると予想されるCysが1残基ずつ存在し、周辺配列も種間で高度に保存されていた。さらに、過酸化水素暴露による誘導性をリアルタイムPCRにより調べた結果、過酸化水素の濃度と本酵素の遺伝子発現に負の有意な相関が観察されたため、本酵素は過酸化水素により一時的に誘導され、その消去に関与し、それらを通じて光合成活性および増殖能力の維持に関与していることが示唆された。以上の結果から、Fv/Fm比によるシャットネラの増殖能力判定が有効なこと、さらに2-Cys Prxがシャットネラの増殖能力評価指標として有用であることが示唆された。さらに同定スポット数を増やして増殖衰退に関与する分子機構の解明と指標化を進めていく。

This paper aims to explore the possible molecular indexes for predicting the reproductive ability of harmful red tide algae and to develop the reproductive ability evaluation method. There is a positive correlation between the growth rate and photosynthetic activity (Fv/Fm ratio) of indoor cultured strains, and several kinds of enzymes such as 2-cystine peroxiredoxin (2-Cys Prx) are in tune with each other. In addition, the positive correlation between the growth rate of the field cell and the Fv/Fm ratio was confirmed. The positive correlation between the growth rate of the field cell and the Fv/Fm ratio was confirmed. The positive correlation between the growth rate of the field cell and the Fv/Fm ratio was confirmed. Analysis of the complete nucleotide sequence of 2-Cys Prx, analysis of mRNA alignment, determination of nucleotide alignment of 585bp open reading frame containing 1011bp, and estimation of nucleotide alignment of residue 195. The N-terminal residue 1 of the amino acid sequence Met from 49 to 170 residues is related to the reduction of peracidified water elements. It is expected that the Cys 1 residue is present, and the peripheral sequence is highly conserved among species. In addition, the induction of peracidified water exposure, the concentration of peracidified water, and the production of this enzyme were significantly correlated with each other. The above results show that the Fv/Fm ratio is useful for determining the reproduction ability of the 2-Cys Prx. In addition, the number of fixed points increased, and the molecular mechanism was analyzed and indexed.

项目成果

赤潮海水中におけるシャットネラ細胞の増殖速度、光合成活性および関連タンパク質群の変動

赤潮海水中沙通氏菌细胞生长速率、光合活性及相关蛋白组的变化

• 发表时间: 2014
• 作者: Abkallo HM;Kawano H;Watanabe K,Kobayashi N;Xuchun Qiu・島崎洋平・松原賢・本城凡夫・大嶋雄治
• 通讯作者: Xuchun Qiu・島崎洋平・松原賢・本城凡夫・大嶋雄治

Elevated temperatures and low nutrients decrease the toxicity of diuron for growth of the green alga Pseudokirchneriella subcapitata.

升高的温度和低的营养物质降低了敌草隆对绿藻 Pseudokirchneriella subcapitata 生长的毒性。

• 发表时间: 2014
• 期刊: Japanese Journal of Environmental Toxicology
• 作者: Tasmin R;Shimasaki Y;Qiu X;Honda M;Tsuyama M;Yamada N;Fukuda S;Oshima Y
• 通讯作者: Oshima Y

Temporal variations in photosynthetic activity and phase-dependentcellular protein expressionduring growth of harmful raphidophyte

有害针叶植物生长过程中光合活性和相位依赖性细胞蛋白表达的时间变化

• 发表时间: 2012
• 作者: Qiu X;Shimasaki Y;Oshima Y;et al.
• 通讯作者: et al.