研究業績 2017年度
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原著論文発表
- Sato N, Ebiya Y, Kobayashi R, Nishiyama Y, Tsuzuki M (2017) Disturbance of cell-size determination by forced overproduction of sulfoquinovosyl
diacylglycerol in the cyanobacterium Synechococcus elongatus PCC 7942. Biochem Biophy Res Commun 487: 734-739
- シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942で膜脂質の一種であるSQDGの合成酵素遺伝子を過剰発現させたところ、他の脂質の合成酵素遺伝子の発現も高まり、細胞サイズが1.6倍に増大した。脂質の恒常性を維持することは、細胞分裂を正常に保つ上で重要であることが示唆される。（環境応答：西山）
- Yoshimi Y, Yaguchi K, Kaneko S, Tsumuraya Y and Kotake T (2017) Properties of fungal endo-β-1,3-galactanases and their synergistic action on arabinogalactan-proteins with an exo-β-1,3-galactanase. Carbohydr Res 453-454:26-35
- 植物の細胞表層に普遍的に存在するアラビノガラクタン-プロテインは、β-3,6-ガラクタンを骨格とする複雑な糖鎖をもつ。この糖鎖はまれに六員型のL-アラビノース残基を末端にもつが、その植物生体内の分解機構は不明だった。ゲノムを利用した解析により、シロイヌナズナには４種類の六員型のL-アラビノース残基分解酵素が存在することを突き止めた。また、これらのうち主要な分解酵素であるAPSEを欠損すると胚軸の成長が抑制されることを明らかにした。（植物糖鎖生物学：小竹）
- Matsuoka S (2017) Biological functions of glucolipids in Bacillus subtilis. Genes Genet Syst 92:217-221
- 枯草菌の膜脂質を構成する分子の一種である糖脂質について、 その生理機能に関する分子遺伝学的研究について概説した。（タンパク質科学：松岡）
- Yuda E, Tanaka N, Fujishiro T, Yokoyama N, Hirabayashi K, Fukuyama K, Wada
K and Takahashi Y (2017) Mapping the key residues of SufB and SufD essential for biosynthesis of
iron-sulfur clusters. Sci Rep 7: 9387 (1-12)
- SufBCD複合体は、鉄硫黄クラスター生合成系のひとつSUFマシナリーにおいてクラスターを新規に形成する中核成分である。本研究では、SufBとSufDに対して系統的に変異を導入することで2種類の機能領域を同定し、生化学的な解析によってそれらの役割を明確にした。さらに、これら2種の機能領域をつなぐ通路を複合体内部に見出し、作動機構の大要を明らかにした。（分子統御：高橋（康）・藤城）
- Fujishiro T, Terahata T, Kunichika K, Yokoyama N, Maruyama C, Asai K and
Takahashi Y (2017) Zinc-ligand swapping mediated complex formation and sulfur transfer between SufS and SufU for iron–sulfur cluster biogenesis in Bacillus subtilis. J Am Chem Soc 139:18464–18467
- 枯草菌の鉄硫黄クラスター生合成系において、無機硫黄を供給するSufS-SufU酵素複合体のX線結晶構造解析に成功した。SufS-SufU複合体の形成により、SufUの亜鉛の配位子の１つであるCys41の代わりにSufSのHis342が亜鉛に結合することで、亜鉛から外れたSufUのCys41がSufSから硫黄を受け取ることができるユニークな触媒機構を明らかにした。（分子統御：藤城・高橋（康））
- Ishikawa K, Matsuoka S, Hara H and Matsumoto K (2017) Septal membrane localization by COOH-terminal amphipathic α-helices of MinD in Bacillus subtilis mutant cells lacking MinJ or DivIVA. Genes Genet Syst 92:81-98
- 枯草菌において細胞分裂に関与するMinDは細胞の極に局在する。本研究で、MinDのC末端に存在する２つの両親媒性のαヘリックスドメインがそれぞれMinDの隔壁への局在に重要であることを明らかにした。（遺伝情報：原、タンパク質科学：松岡）
- Sato T, Takano A, Hori N, Izawa T, Eda T, Sato K, Umekawa M, Miyagawa H,
Matsumoto K, Muramatsu-Fujishiro A, Matsumoto K, Matsuoka S and Hara H
(2017) Role of the inner-membrane histidine kinase RcsC and outer-membrane lipoprotein
RcsF in the activation of the Rcs phosphorelay signal transduction system
in Escherichia coli. Microbiology 163:1071-1080
- 大腸菌のRcsシグナル伝達系は莢膜多糖合成などを制御しているがそのシグナル伝達機構には不明な点が多い。本研究で、BiFCを用いた相互作用解析により、RcsFがセンサキナーゼRcsCペリプラズム領域と、Rcs系のネガティブレギュレーターYrfFのペリプラズム領域とそれぞれ相互作用することが明らかとなった。（遺伝情報：原、タンパク質科学：松岡）
- Fujiki Y, Teshima H, Kashiwao S, Kawano-Kawada M, Ohsumi Y, Kakinuma Y
and Sekito T (2017) Functional identification of AtAVT3, a family of vacuolar amino acid transporters,
from Arabidopsis. FEBS Lett 591: 5-15
- 液胞膜上に存在するアミノ酸輸送体は、窒素栄養状態に応じた液胞アミノ酸プー ルの調節に密接に関わっている。しかし、植物では遺伝子の機能的な同定はされ ていなかった。本研究では愛媛大との共同研究により、酵母の液胞アミノ酸輸送 体欠損株から調整した液胞小胞を用いて、液胞でのアミノ酸排出活性を持つ輸送 体（シロイヌナズナAVT3）を植物で初めて示した。 この論文は掲載号の表紙にも紹介されている。（植物分子生理：藤木）
- Kizawa A, Kawahara A, Takashima K, Takimura Y, Nishiyama Y and Hihara Y (2017) The LexA transcription factor regulates fatty acid biosynthetic genes in
the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. Plant J 92:189-198
- シアノバクテリアにおいて、脂肪酸生合成関連遺伝子の発現制御にグローバル転写因子LexAが働くことを見出した。他バクテリアでの脂肪酸代謝制御、およびLexA転写因子の機能と比較して、シアノバクテリアが独自の調節機構を持つことが明らかになった。さらにLexAの欠損により、脂肪酸生産株において生産性が向上するという、バイオディーゼル生産において有用な基礎知見を得た。（環境応答：日原）
- Yoshimi Y, Sugawara Y, Hori C, Igarashi K, Kaneko S, Tsumuraya Y and Kotake
T (2017) A protease/peptidase from culture medium of Flammulina velutipes that acts on arabinogalactan-protein. Biosci Biotechnol Biochem 81: 475-481
- 植物特有の糖タンパク質であるアラビノガラクタン-プロテイン（AGP）は、ヒドロキシプロリンに富んだ特殊なコアタンパク質を持つ。AGPのコアタンパク質に作用するプロテアーゼをエノキタケから精製し、性状を明らかにした。（植物糖鎖：小竹）
- Imaizumi C, Tomatsu H, Kitazawa K, Yoshimi Y, Shibano S, Kikuchi K, Kaneko
S, Tsumuraya Y and Kotake T (2017) Heterologous expression and characterization of an Arabidopsis β-L-arabinopyranosidase and α-D-galactosidases acting on β-L-arabinopyranosyl
residues. J Exp Bot 68: 4651-4661
- 植物の成長や分化に関わる糖タンパク質であるアラビノガラクタン-プロテインは複雑な糖鎖を持つ。本研究では、糖鎖の末端に存在するβ-L-アラビノピラノース残基の分解には、β-L-アラビノピラノシダーゼとα-ガラクトシダーゼが関わることを明らかにした。β-L-アラビノピラノシダーゼ遺伝子を欠損したシロイヌナズナでは、胚軸の成長が抑制されることもわかった。（植物糖鎖：小竹）
- Seki T, Matsumoto K, Matsuoka S and Hara H (2017) Activation without proteolysis of anti-σ factor RsiV of the extracytoplasmic
function σ factor σV in a glucolipid-deficient mutant of Bacillus subtilis. Adv Microbiol 7:315-327
- 枯草菌ECFシグマ因子σVは、通常はアンチシグマタンパク質であるRsiVに捕捉され、活性が抑制されている。枯草菌がリゾチームに曝されると、多段階のプロテアーゼによってRsiVが分解され、σVが活性化する。枯草菌糖脂質欠損株でもσV活性が上昇するが、この場合プロテアーゼによるRsiV分解を伴わないことを明らかにした。またRsiVのドメイン交換実験から、糖脂質欠損によるσVの活性化にはRsiVのC末端領域が重要であることが分かった。（遺伝情報：原、タンパク質科学：松岡）
日本語総説発表
- 円谷陽一、小竹敬久 (2017)「植物のプロテオグリカン、アラビノガラクタン-プロテインの構造と機能」 生化学 89: 1-10
- 植物のプロテオグリカンであるアラビノガラクタン-プロテインの構造、生合成、分解・代謝、生理的役割について解説した。（植物糖鎖生物学：小竹）
- 日原由香子、朝山宗彦、蘆田弘樹、天尾豊、新井宗仁、粟井光一郎、得平茂樹、小山内崇、鞆達也、成川礼、蓮沼誠久、増川一 (2017)「多彩な戦略で挑むシアノバクテリア由来の持続可能燃料生産」 化学と生物
55: 88-97
- 平成23年度から、JST（科学技術振興機構）の 戦略的創造研究推進事業「藻類・水圏微生物の機能解明と制御によるバイオエネルギー創成のための基盤技術の創出 」研究領域において、さきがけ研究者として、シアノバクテリアを材料としてバイオ燃料生産に挑戦した12名の研究者の研究成果、およびシアノバクテリアを用いた燃料生産の背景と展望を解説した総説。 （環境応答：日原）
学会発表
3月28日–30日 札幌コンベンションセンターで開催された第59回日本植物生理学会年会で研究発表
- 発表者：田村蒼、田中元樹、加藤直喜、菱田温子、日原由香子
題目：シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803の代謝改変によるトリアシルグリセロール増産の試み [口頭発表] - 発表者：児玉優太、川原彰人、宮城敦子、辻季美江、田中協子、川合真紀、金子康子、日原由香子
題目：Synechocystis sp. PCC 6803のマスター転写因子cyAbrB2のスイッチングによる代謝制御 [口頭発表] - 発表者：清水 琢登、野口 航、西田 生郎
題目：pect1-4 aox1a-1変異株の低温における生育はpect1-4変異株に較べて改善する [口頭発表] - 発表者：佐藤有季、星野奈摘、清水琢登、久賀千晶、藤木友紀、西田生郎
題目：シロイヌナズナpect1-4変異株における早期花成メカニズムの解析 [ポスター発表]
3月20日–23日 千葉県日本大学理工学部船橋キャンパスで行われた日本化学会第９８春季年会で口頭発表
- 発表者：藤城貴史、寺畑拓也、國近航平、横山奈央、丸山ちひろ、朝井計、高橋康弘
題目：枯草菌の鉄硫黄クラスター生合成系の硫黄供給酵素複合体のX線結晶構造解析 - 発表者：國近航平、藤城貴史、山川誠、平林佳、岩永朋子、福山恵一、和田啓、高橋康弘
題目: 超好熱性細菌の鉄硫黄クラスター生合成系：IscS2‐IscU複合体のX線結晶構造解析
3月15日–18日 ホテルナゴヤキャッスルと名城大学天白キャンパスで開催された日本農芸化学会2018年度大会で口頭発表
- 発表者：仲本 準
題目：シアノバクテリアのDnaJ（Hsp40）/Jタンパク質の多彩な機能―DnaK（Hsp70）とHtpG（Hsp90）との相互作用について
3月4日–5日 東京工業大学キャンパス・イノベーションセンターで開催された国際シンポジウム"Redox regulation of protein functions, transcription, translation and folding" で招待講演
- 発表者：Yukako Hihara
題目：Identification of transcription factors interacting with thioredoxin in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 - 発表者：Yoshitaka Nishiyama
題目: Redox regulation of translation and stress response of photosynthesis
12月6日–9日 神戸ポートアイランドで開催されたConBio2017（第90回日本生化学会大会 第40回日本分子生物学会年会 合同大会）でポスター発表
- 発表者：湯田 瑛樹、田中 尚志、藤城 貴史、平林 佳、福山 恵一、和田 啓、高橋 康弘
題目：SufBCD複合体への変異導入解析から見えてきた鉄硫黄クラスターの生合成機構 - 発表者：横山 奈央、丸山 ちひろ、野中 ちひろ、田中 尚志、葛山 智久、朝井 計、高橋 康弘
題目：鉄硫黄クラスター生合成系の多様性：グラム陽性菌に見られるキメラ型生合成系の解析 - 発表者：藤城 貴史、朝井 計、高橋 康弘
題目：構造情報を利用した枯草菌由来金属キレターゼ様タンパク質の性状解析
11月18日 東京工業大学すずかけ台キャンパスで開催された第16回微生物研究会でポスター発表
- 発表者：篠原嵩人、朝井計、戸澤譲、松岡聡
題目：枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtPの転写制御機構の解析 - 発表者：佐藤光汰、戸澤譲、松岡聡
題目：大腸菌二成分制御系Rcs系の相互作用解析 - 発表者：濱永里菜、戸澤譲、松岡聡
題目：枯草菌アンチシグマ因子RsiXの局在解析 - 発表者：宮本 悠里、仲本 準
題目：Hsp90とHsp70の機能に及ぼす天然小分子化合物レスベラトロールの影響 - 発表者：藤田 健作、片山 裕生、仲本 準
題目：シアノバクテリアのHtpG (Hsp90)/DnaK (Hsp70)シャペロン系 - 発表者：山口 湧己、青野 哲也、仲本 準
題目：シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC7942の多様なJタンパク質の機能の解析 - 発表者：佐藤 友香、石川 凌、仲本 準
題目：シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC7942のHtpGとDnaJ2の相互作用の生化学的解析
11月1日-2日 かずさアカデミアホールで開催された「藍藻の分子生物学2017」で研究発表
- 発表者：仲本準
題目：シアノバクテリア分子シャペロンの新規機能獲得 (neofunctionalization)による多様化 [招待講演] - 発表者：西山佳孝
題目：翻訳因子のレドックス制御と光合成の強光応答 [招待講演] - 発表者：日原由香子
題目：転写制御因子のレドックス制御 －vitroから vivoへの遠い道のり－[招待講演] - 発表者：高橋拓子、李新祥、山川伯壽、高市真一、伊藤繁、西山佳孝
題目：シアノバクテリア光化学系IIの修復過程におけるオレンジカロテノイドプロテインの役割 [ポスター発表] - 発表者：児玉優太、川原彰人、宮城敦子、辻季美江、田中協子、川合真紀、金子康子、日原由香子
題目：Synechocystis sp. PCC 6803のマスター転写因子cyAbrB2のスイッチングによる代謝制御 [ポスター発表] - 発表者：神保晴彦、出原太智、西山佳孝
題目：翻訳因子のレドックス制御と光合成の強光応答 [ポスター発表] - 発表者：田村蒼、田中元樹、加藤直喜、菱田温子、日原由香子
題目：Synechocystis sp. PCC 6803におけるトリアシルグリセロールの蓄積 [ポスター発表]
10月21日 東京大学農学部で開催された日本農芸化学会関東支部2017年度第２回支部例会でトピックス賞受賞講演
- 発表者：戸澤譲
題目：日本型イネ由来の新規除草剤抵抗性遺伝子HIS1の機能解析
10月20日-21日 国立遺伝学研究所で開催された細菌の構造と代謝の根幹解析研究会で研究発表
- 発表者：松岡聡
題目：枯草菌での異種脂質合成酵素発現と細胞表層改変
9月13日-16日 岡山大学津山キャンパスで開催された日本遺伝学会第89回大会で研究発表
- 発表者：松岡聡、篠原嵩人、朝井計、戸澤譲
題目：枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtPの発現制御解析
9月11日-14日 早稲田大学で開催された第69回日本生物工学会大会で研究発表
- 発表者：宮本 悠里、仲本 準
題目：Effect of resveratrol on the functions of the molecular chaperones Hsp90 and Hsp70
9月8日-10日 東京理科大学野田キャンパスで開催された日本植物学会第81回大会で研究発表
- 発表者：西山佳孝
題目：光合成におけるカロテノイドの機能解析 [シンポジウム講演] - 発表者：高嶋康祐、鬼沢あゆみ、日原由香子
題目：Synechocystis sp. PCC 6803における塩ストレス応答遺伝子のLexAによる転写制御 [口頭発表] - 発表者：芝野 誠二，八鍬 頼誠，吉見 圭永，出崎 能丈，賀来 華江， 澁谷 直人，中神 弘史，円谷 陽一，小竹 敬久
題目：真菌由来エキソ-β-1,3-ガラクタナーゼの発現による植物のⅡ型アラビノガラクタンの分解 [口頭発表] - 発表者：芝野 誠二，八鍬 頼誠，吉見 圭永，出崎 能丈，賀来 華江， 澁谷 直人，中神 弘史，円谷 陽一，小竹 敬久
題目：植物プロテオグリカンAGPの病害応答反応における役割 [ポスター発表] - 発表者：原 克弥，中村 俊輝，犬飼 達也，浅野 功平，円谷 陽一， 小竹 敬久
題目：シロイヌナズナのAGP1とAGP4の遺伝子発現と糖鎖構造の解析 [ポスター発表] - 発表者：伊藤彩乃、段中瑞、西田生郎
題目：高CO2濃度環境におけるRSX1過剰発現株の成長と生産性への影響 [ポスター発表] - 発表者：清水琢登、矢竹美樹、西田生郎
題目：pect1-4のCOP活性低下はpect1-4 aox1a-1では解消する [ポスター発表] - 発表者：村井将也、西田生郎、紙透祥吾、栗田朋和、山岡靖代、Youngsook Lee
題目：Chlamydomonas reinhardtii小胞体型GPATおよびLPAATの解析 [ポスター発表] - 発表者：紙中緑香、片岡ちひろ、本間あゆみ、段中瑞、西田生郎
題目：シロイヌナズナの根の内皮分化に対するrsx1-2変異の影響の解析 [ポスター発表] - 発表者：久賀千晶、矢竹美樹、西田生郎
題目：シロイヌナズナにおける低温下の小胞体形成に対するリン脂質生合成変異の影響 [ポスター発表]
8月29日-31日 大宮ソニックシティで開催された第35回日本植物細胞分子生物学会（さいたま）大会でポスター発表
- 発表者：藤木友紀、井上央、佐藤愛実、工藤一正、加藤あすか、Youngsook Lee、西田生郎
題目：シロイヌナズナ12Sグロブリンの遺伝子破壊とDGAT1過剰発現による相乗的な油脂生産強化 - 発表者：高村夏生、武井里美、山崎明彦、関野景介、山田祐司、村田和優、前田英郎、廣瀬咲子、川岸万紀子、川田元滋、吉田均、大島正弘、加藤浩、戸澤譲
題目：複数の除草剤に抵抗性を与えるイネHIS1遺伝子の機能解析 - 発表者：武井里美、高村夏生、山崎明彦、関野景介、山田祐司、谷口洋二郎、川田元滋、吉田均、大島正弘、戸澤譲
題目：イネ除草剤不活性化酵素HIS1およびその相同タンパク質の機能解析 - 発表者：近藤久海香、鈴木翔、戸澤譲
題目：イネ培養細胞抽出液の試験管内翻訳系の構築 - 発表者：山根里佳、小川敦司、戸澤譲、椎名隆、中平洋一
題目：人工リボスイッチを活用した葉緑体遺伝子発現制御系の評価
8月25日-26日 KKRホテル熱海で開催された2017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：篠原嵩人、朝井計、戸澤譲、松岡聡
題目：枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtPの転写制御機構の解析 - 発表者：佐藤光汰、戸澤譲、松岡聡
題目：大腸菌二成分制御系Rcs系の相互作用解析 - 発表者：濱永里菜、戸澤譲、松岡聡
題目：枯草菌アンチシグマ因子RsiXの局在解析
7月16日-20日 中国・大連で開催された第６回Plant Cell Wall Biologyでポスター発表
- 発表者：Yoshihisa Yoshimi, Mami Yoshimura, Raijoh Yakuwa, Seiji Shibano, Yoichi Tsumuraya, Toshihisa Kotake
題目：In vivo degradation of type-II arabinogalactan by expression of fungal exo-beta-1,3-galactanase - 発表者：Seiji Shibano, Raioh Yakuwa, Yoshihisa Yoshimi, Yoshitake Desaki, Hanae Kaku, Naoto Shibuya, Hiroshi Nakagami, Yoichi Tsumuraya, Toshihisa Kotake
題目：Role of arabinogalactan-protein in plant disease response
7月7日-8日 東北大学で開催された第12回トランスポーター研究会で研究発表
- 発表者：野澤彰、名樂仁、松井司、井上寛之、佐々木孝行、山本洋子、戸澤譲、有村源一郎、根本圭一郎、澤崎 達也
題目：シロイヌナズナPAPS輸送体PAPST2の解析
6月24日 東京大学駒場キャンパスで開催されたラン藻ゲノム交流会2017で招待講演
- 発表者：日原由香子
題目：シアノバクテリアの「非」SOS応答転写因子LexA研究の新展開
6月20日-22日 仙台国際センターで開催された第１７回日本蛋白質科学会年会で研究発表
- 発表者：Takashi Fujishiro, Yasuhiro Takahashi
題目：The NIF machinery for iron-sulfur cluster biogenesis [招待講演] - 発表者：中村亮裕、藤城貴史，高橋康弘
題目：Elucidation of catalytic mechanism of cysteine desulfurase NifS of NIF machinery in iron-sulfur cluster biogenesis [ポスター発表、フラッシュトーク]
6月11日-15日 ベルリン(ドイツ)で開催された19th International conference on Bacilli & Gram Positive Bacteriaでポスター発表
- 発表者：Satoshi Matsuoka, Takahiro Seki, Kouji Matsumoto, Hiroshi Hara
題目：Biological function of glucolipids in Bacillus subtilis
5月29日-6月1日 奈良春日野国際フォーラムで開催された第８回国際オートファジーシンポジウムでポスター発表
- 発表者：Yuki Fujiki, Kojiro Urano, Takashi Nagashima, Natsumi Kanazawa,Ikuo Nishida
題目：Screening of Arabidopsis putative ptdins3-phosphate-binding proteins involved in autophagosome formation -
5月27日-28日 龍谷大学瀬田キャンパスで開催された第8回日本光合成学会年会で研究発表
- 発表者：神保晴彦、Rayakorn Yutthanasirikul、西山佳孝
題目：翻訳因子EF-tuの酸化障害と光化学系IIの修復阻害の関係 [ポスター発表] - 発表者：高橋拓子、曽根和樹、西山佳孝
題目：緑藻クラミドモナスのPSI光防御におけるPGRL1の役割 [ポスター発表]