研究業績 2012年度
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原著論文発表
- Tryfona T, Liang H-C, Kotake T, Tsumuraya Y, Stephens E and Dupree P (2012) Structural characterisation of Arabidopsis leaf arabinogalactan polysaccharides.
Plant Physiol 160: 653-666
- 解説：シロイヌナズナの細胞壁糖タンパク質であるアラビノガラクタン-プロテインの糖鎖構造を明らかにした。β-1,3-ガラクタン主鎖とβ-1,6-ガラクタン側鎖の基本構造に、L-アラビノースやグルクロン酸、L-フコースが結合した、ヘテロな構造であることがわかった。（生体物質：円谷・小竹）
- Yoshimura H, Kotake T, Aohara T, Tsumuraya Y and Ohmori M (2012) The role of extracellular polysaccharides produced by the terrestrial cyanobacterium Nostoc sp. strain HK-01 in NaCl tolerance. J Appl Phycol 24: 237-243 （生体物質：円谷・小竹）
- Soga K, Kotake T, Wakabayashi K and Hoson T (2012) Changes in the transcript levels of microtubule associated protein MAP65-1 during reorientation of cortical microtubules in azuki bean epicotyls. Act Physiol Plant 34: 533-540 （生体物質：円谷・小竹）
- Michikawa M, Ichinose H, Momma M, Biely P, Jongkees S, Yoshida M, Kotake T, Tsumuraya Y, Withers S, Fujimoto Z and Kaneko S (2012) Structural and biochemical characterization of glycoside hydrolase family 79 β-glucuronidase from Acidbacterium capsulatum. J Biol Chem 287: 14069-14077 （生体物質：円谷・小竹）
- Matsuoka S and Doi RH (2012) Clostridium cellulovorans cellulosome and analysis by Bacillus subtilis heterologous host system. In: Escherichia coli and Bacillus subtilis: The frontiers of molecular microbiology revisited (eds. Sadaie Y and
Matsumoto K) pp 329-340. Research Signpost, Kerala, India.
- 解説：非病原性クロストリジウム属細菌が生産する巨大酵素複合体セルロソームについてC. cellulovoransにおける研究を中心に概説した。特に枯草菌を宿主としたC. cellulovorans由来のセルロソーム関連遺伝子の機能解析例と枯草菌を利用した異種細菌遺伝子解析の展望について紹介した。（遺伝情報：松岡）
- Sadaie Y and Matsumoto K (2012) A personal history of Escherichia coli and Bacillus subtilis research. In: Escherichia coli and Bacillus subtilis: The frontiers of molecular microbiology revisited (eds. Sadaie Y and
Matsumoto K) pp 1-8. Research Signpost, Kerala, India.
- 解説：大腸菌と枯草菌研究の歴史を述べ、それらが厳密な分子遺伝学的研究を可能とし、分子微生物学研究の発展において果たした役割について概説した。（遺伝情報・分子遺伝：松本・定家）
- Matsumoto K, Matsuoka S and Hara H (2012) Membranes and lipids. In: Escherichia coli and Bacillus subtilis: The frontiers of molecular microbiology revisited (eds. Sadaie Y and Matsumoto K) pp 61-91. Research Signpost, Kerala, India.
- 解説：大腸菌と枯草菌の膜構造、膜脂質およびその生合成、また主要な膜リン脂質の生理的機能を、2つの細菌の違いと共通点に注目して概説した。とくに主要酸性リン脂質がもつ2つの役割i) 表層構造を形成する物質生成のための基質としての極性基頭部の役割とii) 他の酸性を示すリン脂質と置き換えることができ、膜表面に負電荷を与える因子としての役割について、最近の大腸菌研究から得られた知見を中心に紹介した。（遺伝情報：松本・原・松岡）
- Itou A, Matsumoto K and Hara H (2012) Activation of the Cpx phosphorelay signal transduction system in acidic phospholipid-deficient pgsA mutant cells of Escherichia coli. Biochem Biophys Res Comm 421: 296-300
- 解説：大腸菌の酸性リン脂質欠損変異株ではRcsシグナル伝達系が、両性リン脂質欠損株ではCpxシグナル伝達系が活性化していることが知られていたが、前者ではCpx系も活性化している一方、後者ではRcs系の活性化は見られないことを明らかにした。（遺伝情報：松本・原）
- Tahara H, Uchiyama J, Yoshihara T, Matsumoto K and Ohta H (2012) Role of Slr1045 in environmental stress tolerance and lipid transport in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803. Biochim Biophys Acta 1817:1360-1366
- 解説：シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803の酸耐性に関わるABC輸送体を探索し、Slr1045が酸耐性に関与することを明らかにした。酸性環境下では、Slr1045欠損株の脂質組成が大きく変化し、ホスファチジルグリセロール(PG)が減少したが、外部からPGを補うことで、酸性条件下での生育が回復した。これらの結果から、Slr1045は、酸性環境下での膜脂質組成の維持に関わる輸送体であることが明らかになった。（遺伝情報：松本）
- Muramatsu M and Hihara Y (2012) Acclimation to high-light conditions in cyanobacteria: from gene expression
to physiological responses. J Plant Res 125: 11-39
- 解説：シアノバクテリアの強光順化応答のメカニズムについては、ここ１０年間で飛躍的に解明が進んでいる。この総説では、モデルシアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803に関して、DNAマイクロアレイ解析から明らかになった遺伝子発現レベルの変動、強光下で行われる様々な順化応答、強光下で働くシグナル伝達経路、そして様々な環境に生きるシアノバクテリアの強光順化応答に関して、最新の知見を概観する。（環境応答：日原）
- Shiba Y, Miyagawa H, Nagahama H, Matsumoto K, Kondo D, Matsuoka S, Matsumoto
K and Hara H (2012) Exploring the relationship between lipoprotein mislocalisation and activation of the Rcs signal transduction system in Escherichia coli. Microbiology 158: 1238–1248
- 解説：大腸菌の酸性リン脂質欠損変異株でRcsシグナル伝達系が活性化している原因の解析から、外膜リポタンパク質RcsFが内膜にあるセンサーキナーゼRcsCやトランスミッターRcsFに直接作用して外部環境からの刺激を伝えていることを示す結果を得た。（遺伝情報：原・松本・松岡）
- Koyama Y, Kaneko Y, Matsuoka S, Matsumoto K, Hara H and Ohta N (2012) Expression and localization of two SecA homologs in the unicelllular red
alga Cyanidioschyzon merolae. Biosci Biotech Biochem 76: 417–422
- 解説：単細胞性紅藻Cyanidioschyzon merolaeは、タンパク質の膜透過に働くモータータンパク質であるSecAを、核ゲノムにコードされたものと葉緑体ゲノムにコードされたものの2つもつ。高温で働くと考えられる核コードのものが高温で多く発現していることを示した。また、核コードのものも葉緑体に移行して働いていることを明らかにした。（遺伝情報：太田・原・松本・松岡）
- Ejima K, Kawaharada T, Inoue S, Kojima K and Nishiyama Y (2012) A change in the sensitivity of elongation factor G to oxidation protects photosystem II from photoinhibition in Synechocystis sp. PCC 6803. FEBS Lett 586: 778-783
- 翻訳因子EF-Gは、活性酸素により特定のシステイン残基がジスルフィド結合を形成して失活する。シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803において、酸化の標的となるシステイン残基Cys242をセリン残基に改変したEF-Gを発現させた。その結果、強光ストレス下でタンパク質合成が促進し、光化学系IIの光阻害が緩和した。EF-Gの改変によりタンパク質合成系の酸化ストレス耐性が増大し、光化学系IIの修復が促進したことが原因だと考えられる。（環境応答：西山）
- Murata N, Allakhverdiev SI and Nishiyama Y (2012) The mechanism of photoinhibition in vivo: re-evaluation of the roles of
catalase, α-tocopherol, non-photochemical quenching, and electron transport. Biochim
Biophys Acta 1817: 1127-1133
- 解説：本論文は、光化学系IIの光阻害における抗酸化機構の役割に関して、筆者らの発見を中心に最新の知見をまとめた総説である。カタラーゼなどの活性酸素消去系酵素やα-トコフェロールなどの抗酸化物質、非光化学的消光、循環的電子伝達を取り上げ、いずれの抗酸化機構も光化学系IIの光損傷を保護するのではなく、その修復過程を保護するという新たな知見を解説している。従来の説では、これらの抗酸化機構は光化学系IIの光損傷を保護すると考えられてきた。（環境応答：西山）
- Morita EH, Kawamoto S, Abe S, Nishiyama Y, Ikegami T and Hayashi H (2012)
Comparative study of the different mechanisms for zinc ion stress sensing in two cyanobacterial strains, Synechococcus sp. PCC 7942 and Synechocystis sp. PCC 6803. Biophysics 8: 103-109
- 解説：シアノバクテリアSynechococcus sp. PCC 7942とSynechocystis sp. PCC 6803とでは亜鉛に対する応答が異なる。前者はSmtAというメタロチオネイン型のタンパク質を発現するが、後者はZiaAという亜鉛トランスポーターを発現する。しかし、どちらのタンパク質の発現もArsR型のリプレッサー転写因子SmtBおよびZiaRによって制御される。本研究では、SmtBおよびZiaRのリプレッサー機能をゲルシフトアッセイにより解析した。SmtBが低濃度の亜鉛イオン存在下でsmtA遺伝子のオペレーター領域から解離したのに対して、ZiaRは高濃度の亜鉛イオンが存在しないとziaA遺伝子のオペレーター領域から解離しないことがわかった。smtA遺伝子のオペレーター領域には２つのパリンドローム構造が見られ、SmtBが４つの異なった複合体として結合していることがわかった。（環境応答：西山）
- Nagano T, Kojima K, Hisabori T, Hayashi H, Morita EH, Kanamori T, Miyagi
T, Ueda T and Nishiyama Y (2012) Elongation factor G is a critical target during oxidative damage to the
translation system of Escherichia coli. J Biol Chem 287: 28697-28704
- 解説：大腸菌の翻訳因子EF-Gは酸化されやすいタンパク質として知られているが、酸化のメカニズムやEF-Gの酸化が翻訳系に及ぼす影響に関しては不明であった。本研究では、大腸菌in vitro翻訳系PURE systemとチオール基修飾剤を用いて、EF-Gが２つのシステイン残基間におけるジスルフィド結合の形成により失活することを明らかにした。さらに、このジスルフィド結合が酸化還元酵素チオレドキシンによって還元され、EF-Gが再活性化されることもわかった。また、標的システイン残基を改変したEF-Gを大腸菌in vitro翻訳系に組み込むことにより、翻訳系全体の酸化ストレス耐性が増大した。したがって、大腸菌翻訳系の酸化傷害において、EF-Gが酸化のプライマリーターゲットであることが示唆された。（環境応答：西山）
学会発表
3月24日-3月28日 東北大学で開催された日本農芸化学会2013年度大会で口頭発表
- 発表者：仲本準、Huq Saaimatul、末岡啓吾、粟井光一郎、Varvasovszki Viktória、Glatz Attila、Török Zsolt, Pilbat Ana Maria, Horváth Ibolya、Vı́gh László
題目：ストレス下における分子シャペロンDnaK2（Hsp70）の機能と脂質・生体膜との相互作用
3月21日-3月23日 岡山大学で開催された第54回日本植物生理学会年会で研究発表
[シンポジウム講演]- 発表者：日原由香子
題目：シアノバクテリアの順化応答と転写因子 - 発表者：Yoshitaka Nishiyama
題目：Separation of photodamage from repair reveals new aspects of the mechanism of photoinhibition of photosystem II[口頭発表] - 発表者：川島広太、上田恭彬、Wolfgang R. Hess、日原由香子
題目：シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803におけるcpcオペロン近傍ncRNAの解析 - 発表者：門脇太朗、原怜、野亦次郎、久堀徹、日原由香子
題目：シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803におけるチオレドキシンと相互作用する転写因子の探索 - 発表者：鬼沢あゆみ、蟹谷祐樹、宮城敦子、川合（山田）真紀、内宮博文、金子康子、日原由香子
題目：cyAbrB2転写因子欠損株の光混合栄養条件下での生育阻害は2-オキソグルタル酸の添加によりレスキューされる - 発表者：草間友里、井上修平、高市真一、西山佳孝
題目：光化学系IIの光阻害におけるカロテノイドの保護作用 - 発表者：Rayakorn Yutthanasirikul, Takanori Nagano, Toru Hisabori, Takashi Kanamori, Takuya Ueda, Yoshitaka Nishiyama
題目：Response of elongation factor Tu to oxidative stress in the translation system of the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 - 発表者：神保晴彦、Rayakorn Yutthanasirikul、永野孝典、西山佳孝
題目：光化学系IIの強光ストレス応答における翻訳因子EF-Tuの役割 - 発表者：仲本準、中川拓省
題目：シアノバクテリアDnaJコシャペロンの生化学的解析 - 発表者：段中瑞、藤木友紀、西田生郎
題目：RSX1 pectate lyase controls photoassimilate translocation by responding to high CO2 conditions in Arabidopsis thaliana.[ポスター発表] - 発表者：河合博光、石川寿樹、是枝晋、川合真紀、大西純一
題目：シロイヌナズナのグリセロール ３-リン酸輸送体候補タンパクG3Pp4は種子貯蔵脂質の蓄積に関与する - 発表者：工藤一正、藤木友紀、西田生郎
題目：シロイヌナズナ12Sグロブリンタンパク質の発現抑制による油脂と種子生産への影響
1月27日-2月1日 テキサス州ガルベストンで開催された「植物脂質」に関するゴードンコンファレンスでポスター発表
- 発表者： Ikuo Nishida, Takashi Aizawa, Miki Yadake, Toshiki Ishikawa, Yuki Fujiki, Maki Kawai
題目：Downregulation of the CDP choline pathway may promote sphingolipid breakdown in Arabidopsis thaliana - 発表者：Yuki Fujiki, Kazumasa Kudo, Hirofumi Ono, Mutsumi Nakata, Ikuo Nishida
題目：Reducing Arabidopsis seed storage protein accumulation results in the increase in seed oil contents - 発表者：Masumi Otsuru, Yanbo Yu, Junya Mizoi, Yuki Fujiki, Ikuo Nishida
題目：pect1-4 mutation induces an alteration in PE/PC ratio and affects the cytochrome pathway capacity of mitochondrial respiration
12月14日-12月16日 福岡国際会議場で開催された第85回日本生化学会大会でポスター発表
- 発表者：大橋由香里、塩田正晴、田中尚志、坂本琴望、野中ちひろ、朝井計、高橋康弘
題目：枯草菌鉄硫黄クラスター生合成系の遺伝学的解析 - 発表者：田中尚志、和田啓、福山恵一、葛山智久、高橋康弘
題目：イソプレノイド合成系を改変した大腸菌変異株における鉄硫黄クラスター生合成系ISCマシナリーの機能解析
12月11日-12月14日 福岡国際会議場及びマリンメッセ福岡で開催された第35回日本分子生物学会年会で口頭及びポスター研究発表
- 発表者：仲本準、藤田健作、Huq Saaimatul、末岡啓吾、丸山貴大、粟井光一郎、Varvasovszki Viktoria, Glatz Attila, Török Zsolt, Horváth Ibolya, Vigh László
題目：分子シャペロンDnaK2（Hsp70）は、HtpG（Hsp90）と膜脂質の両方と相互作用する - 発表者：横山雄平、Ibrahim Jantan、梅山秀明、岩舘満雄、仲本準
題目：Hsp90を活性化する新規天然小分子化合物の同定と作用機構の解明 - 発表者：丸山貴大、仲本準
題目：シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942のDnaKシステムとGroELとの協調的シャペロン機構の解析
11月30日-12月1日 甲南大学で開催された第25回植物脂質シンポジウムで研究発表
- 発表者：西田生郎 （口頭）
題目：ホスファチジルコリン生合成におけるバイパス経路の存在とホスホリルエタノールアミンの供給経路に関する考察 - 発表者：大鶴真寿美、Yu Yanbo、溝井順哉、藤木友紀、西田生郎 （ポスター発表：ポスター賞を受賞）
題目：シロイヌナズナにおけるpect1-4変異はミトコンドリアの脂質組成変化と葉の呼吸活性低下をもたらす - 発表者：工藤一正、藤木友紀、西田生郎 （ポスター発表）
題目：シロイヌナズナ12Sグロブリンタンパク質の発現抑制による油脂と種子生産への影響 - 発表者：矢竹美樹，相澤貴志，石川寿樹，藤木友紀，川合真紀，長谷川登志夫，西田生郎 （ポスター発表）
題目：シロイヌナズナにおいてCDP-コリン経路の抑制はスフィンゴ脂質の分解を促進する
9月24日-9月26日 九州大学医学部百年講堂で開催された日本遺伝学会第84回大会で口頭発表
- 発表者：松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：ECFシグマ因子の制御における糖脂質の影響 - 発表者：及川達巳、佐々木優、内山順爾、木村絵里、松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：大腸菌酸性リン脂質欠損によるσS蓄積機構の解析 - 発表者：関貴洋、橋本理尋、松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：糖脂質を欠損する枯草菌細胞におけるECFシグマ因子の活性化の解析 - 発表者：橋本理尋、関貴洋、松岡聡、原弘志、朝井計、定家義人、松本幸次
題目：リポテイコ酸を欠損する枯草菌細胞におけるストレス応答ECFシグマ因子の活性化 - 発表者：古川祐吾、唐澤伸明、松島若菜、石川一輝、松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：枯草菌MinDのC末端に存在する2つの両親媒性α-helixの役割の解析 - 発表者：西野有紀、宮松沙織、千葉美奈子、松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：枯草菌の細胞形態維持に関わるUgtPの機能解析 - 発表者：唐木智充、須永愛、朝井計
題目：枯草菌胞子形成の人工誘導遺伝子系の構築と解析 - 発表者：朝井計、三輪明穂
題目：細菌のシグマ因子の多様性の意義解明への遺伝学的アプローチ
9月22日 東京大学弥生講堂で開催された第11回微生物研究会でポスター発表
- 発表者：松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：ECFシグマ因子の制御における糖脂質の影響 - 発表者：及川達巳、佐々木優、内山順爾、木村絵里、松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：大腸菌酸性リン脂質欠損によるσS蓄積機構の解析 - 発表者：関貴洋、橋本理尋、松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：糖脂質を欠損する枯草菌細胞におけるECFシグマ因子の活性化の解析 - 発表者：古川祐吾、唐澤伸明、松島若菜、石川一輝、松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：枯草菌MinDのC末端に存在する2つの両親媒性α-helixの役割の解析 - 発表者：西野有紀、宮松沙織、千葉美奈子、松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：枯草菌の細胞形態維持に関わるUgtPの機能解析 - 発表者：中村優介、ホック・サイマトゥル、仲本準
題目：シアノバクテリアのストレス耐性とシャペロニンGroEL2
9月19日-9月23日 スイスで開催された6th International Conference on the Hsp90 Chaperone Machineで研究発表
- 発表者：Hitoshi Nakamoto, Yuhei Yokoyama, Shun Minagawa, Yasumitsu Kondoh, Keigo Sueoka, Hiroyuki Osada, Masaaki Morikawa
題目：Cyclic lipopeptide antibiotics as Hsp90 inhibitors
9月15日-9月17日 姫路で開催された日本植物学会第76回大会で口頭発表
- 発表者：段中瑞、藤木友紀、西田生郎
題目：高CO2環境応答によるシロイヌナズナの糖転流経路と二次原形質連絡形成の解析
8月30日-9月1日 焼津グランドホテルで開催された平成24年度グラム陽性菌ゲノム機能会議でポスター発表
- 発表者：松岡聡、原弘志、松本幸次
題目：ECFシグマ因子の制御における糖脂質の影響
8月5日-8月10日 ポルトガルのポルトで開催された第14回国際原核光合成生物会議(ISPP2012)でポスター発表
- 発表者：Yuki Kaniya, Ayumi Kizawa, Atsuko Miyagi, Maki Kawai, Hirofumi Uchimiya, Yasuko Kaneko, Yukako Hihara
題目：Involvement of the transcriptional regulator CyAbrB in the central carbon metabolism in Synechocystis sp. PCC 6803 (I): Metabolome analysis under different trophic conditions - 発表者：Ayumi Kizawa, Yuki Kaniya, Atsuko Miyagi, Maki Kawai, Hirofumi Uchimiya, Yukako Hihara
題目：Involvement of the transcriptional regulator CyAbrB in the central carbon metabolism in Synechocystis sp. PCC 6803 (II): Significance of 2-oxoglutarate in survival of the cyAbrB mutant under photomixotrophic conditions - 発表者：Taro Kadowaki, Toru Hisabori, Yukako Hihara
題目：Elucidation of mechanisms of transcriptional regulation dependent on thioredoxin in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803
7月14日 東大駒場キャンパスで開催されたラン藻ゲノム交流会で口頭発表
- 発表者：西島良樹、兼崎友、吉川博文、日原由香子
題目：次世代シーケンサーによるpmgA変異株の疑似復帰変異株の解析
7月8日-7月13日 スペインのセビリアで開催された第20回国際植物脂質シンポジウムで口頭発表
- 発表者：Masumi Otsuru, Yanbo Yu, Yuki Fujiki, Ikuo Nishida
題目：pect1‐4 mutation affects the cytochrome oxidase pathway capacity of mitochondrial respiration in Arabidopsis thaliana
6月20日-6月22日 名古屋国際会議場で開催された第12回蛋白質科学会年会で口頭及びポスター発表
- 発表者：田中尚志、馬迫卓也、和田啓、福山恵一、葛山智久、高橋康弘
題目：鉄硫黄クラスターの新規形成を担うIscUタンパク質のin vivo機能解析：クラスター近傍の必須残基の役割
6月6日-6月9日 韓国済州島で開催されたThe 12th Asian Conference on Transcription にてポスター発表
- 発表者：Takahiro Seki, Michihiro Hashimoto, Satoshi Matsuoka, Hioroshi Hara, Kouji Matsumoto
題目：Induction of extracytoplasmic function sigma factors in Bacillus subtilis cells lacking glucolipids - 発表者：Satoshi Matsuoka, Hiroshi Hara, Kouji Matsumoto
題目：Influence of Glucolipids on Regulation of Extracytoplasmic Function Sigma Factors Best Poster Awardを受賞
6月7日-6月8日 九州大学医学部百年講堂で開催された第54回日本脂質生化学会にて口頭発表
- 発表者： 橋本理尋、関貴洋、松岡聡、原弘志、朝井計、定家義人、松本幸次
題目：ストレス応答ECFシグマ因子を介した枯草菌におけるリポテイコ酸の恒常性の維持
5月10日-5月13日 イタリアのミラノ近郊で開催された欧州生物工学連合国際会議「Microbial Stress: from Molecules to Systems」にて口頭発表
- 発表者：Hitoshi Nakamoto
題目：Cyanobacterial DnaK2: its connection with Hsp90 (HtpG) and lipid membrane