| 研究概要 |
■ 研究概要
◆研究課題
緑藻の光反応行動調節機構の分子機構と生理的意義の解明
◆研究概要
地球の重要な一次生産者である藻類のうち遊泳性のものの多くは走光性をはじめとする光反応行動を示す。藻類の走光性発現メカニズムは、モデル緑藻クラミドモナスを用いた研究が規範となっている。これまでに、光受容器官である眼点における光受容がシグナルとなって細胞内カルシウムイオン濃度が変動し、それによって２本の繊毛の運動バランスが変容して遊泳方向を転換することがわかっている。しかし、この過程の分子機序は明確でないばかりか、そもそも走光性が生理的にどのような意義があるのかも明らかになっていない。次世代燃料・食料として注目を集める藻類の生態を明らかにする上で、これらの問題への回答が望まれる。
私達はこれまでに、クラミドモナスの走光性発現経路に活性酸素濃度が介在して走光性の正負が逆転することを明らかにした。本年度は、これまでに単離した活性酸素による走光性正負切り替えに異常のある変異株を利用し、下の研究を行う。
（１）変異株原因遺伝子の機能解析
活性酸素の濃度に関わらず常に負の走光性を示す変異株の原因遺伝子として同定したある種のキナーゼの機能を、細胞のリン酸化タンパク質の網羅的解析によって明らかにする。
（２）走光性の生理的意義の解析
真夏の直射日光と同等の「避けないと死ぬ」レベルの強光と日陰を備えたジオラマ光環境を実験室内に作る。この環境下で、野生株に加えて「常に正」「常に負」の走光性を示す変異株、及び「非運動性株」を培養し、それぞれの生残性を比較する。これにより、走光性およびその正負の切り替えの意義を定量的に評価する。 |
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| 業績 |
■ 学会発表
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■ 著書・論文歴
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1. |
2024/09 |
論文 |
Multicellularity and increasing Reynolds number impact on the evolutionary shift in flash-induced ciliary response in Volvocales. BMC ecology and evolution 24(1),pp.119-119 |
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2. |
2024/09 |
論文 |
Multicellularity and increasing Reynolds number impact on the evolutionary shift in flash-induced ciliary response in Volvocales. BMC ecology and evolution 24(1),pp.119-119 |
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3. |
2024/08 |
論文 |
Proton gradient across the chloroplast thylakoid membrane governs the redox regulatory function of ATP synthase Journal of Biological Chemistry 107659-107659頁 |
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4. |
2024/08 |
論文 |
Proton gradient across the chloroplast thylakoid membrane governs the redox regulatory function of ATP synthase Journal of Biological Chemistry 107659-107659頁 |
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5. |
2024/03 |
論文 |
Temperature‐dependent augmentation of ciliary motility by the TRP2 channel in Chlamydomonas reinhardtii Cytoskeleton |
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6. |
2024/03 |
論文 |
Temperature‐dependent augmentation of ciliary motility by the TRP2 channel in Chlamydomonas reinhardtii Cytoskeleton |
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7. |
2023/10 |
論文 |
Mechanoresponses mediated by the TRP11 channel in cilia of Chlamydomonas reinhardtii iScience 26(10),107926-107926頁 |
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8. |
2023/10 |
論文 |
Mechanoresponses mediated by the TRP11 channel in cilia of Chlamydomonas reinhardtii iScience 26(10),107926-107926頁 |
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9. |
2023/09 |
論文 |
Molecular bulkiness of a single amino acid in the F1 α subunit determines the robustness of cyanobacterial ATP synthase. Plant & cell physiology |
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10. |
2023/09 |
論文 |
Molecular bulkiness of a single amino acid in the F1 α subunit determines the robustness of cyanobacterial ATP synthase. Plant & cell physiology |
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11. |
2023/07 |
論文 |
Cells collectively migrate during ammonium chemotaxis in Chlamydomonas reinhardtii. Scientific reports 13(1),pp.10781-10781 |
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12. |
2023/07 |
論文 |
Cells collectively migrate during ammonium chemotaxis in Chlamydomonas reinhardtii. Scientific reports 13(1),pp.10781-10781 |
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13. |
2023/07 |
その他 |
分子細胞生物学 東京化学同人 |
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14. |
2023/07 |
その他 |
分子細胞生物学 |
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15. |
2023/02 |
論文 |
Two specific domains of the γ subunit of chloroplast F o F 1 provide redox regulation of the ATP synthesis through conformational changes Proceedings of the National Academy of Sciences 120(6) |
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16. |
2023 |
その他 |
The eyespot and behavioral light responses The Chlamydomonas Sourcebook Third edition 3,391-419頁 |
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17. |
2023 |
その他 |
The eyespot and behavioral light responses The Chlamydomonas Sourcebook Third edition 3,391-419頁 |
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18. |
2022/12 |
その他 |
チオレドキシン様タンパク質による葉緑体ATP合成酵素の酸化制御 131-136頁 |
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19. |
2022/12 |
その他 |
ボルボックス目緑藻の比較から紐解く光行動の意義 光合成研究 95,121-130頁 |
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20. |
2022/09 |
論文 |
Dissipation of the proton electrochemical gradient in chloroplasts promotes the oxidation of ATP synthase by thioredoxin-like proteins Journal of Biological Chemistry 102541-102541頁 |
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21. |
2022/08 |
その他 |
世界最小細胞数の多細胞生物・シアワセモ 光合成研究 94,117頁 |
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22. |
2022/05 |
論文 |
Observation of Photobehavior in Chlamydomonas reinhardtii Journal of Visualized Experiments (183) |
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23. |
2022/05 |
論文 |
Reactivation of Demembranated Cell Models in Chlamydomonas reinhardtii Journal of Visualized Experiments (183) |
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24. |
2022/04 |
論文 |
The Importance of the C-terminal Cys pair of Phosphoribulokinase in Phototrophs in Thioredoxin-Dependent Regulation. Plant & cell physiology 63(6),pp.855-868 |
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25. |
2022/04 |
論文 |
Verification of the Relationship between Redox Regulation of Thioredoxin Target Proteins and Their Proximity to Thylakoid Membranes. Antioxidants (Basel, Switzerland) 11(4) |
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26. |
2022/03 |
論文 |
The mammalian-type thioredoxin reductase 1 confers a high-light tolerance to the green alga Chlamydomonas reinhardtii. Biochemical and biophysical research communications 596,pp.97-103 |
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27. |
2021/12 |
論文 |
Oxidative regulation of chloroplast enzymes by thioredoxin and thioredoxin-like proteins in Arabidopsis thaliana. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 118(51) |
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28. |
2021/09 |
論文 |
Monitoring cellular redox dynamics using newly developed BRET-based redox sensor proteins. The Journal of biological chemistry 297(4),pp.101186-101186 |
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29. |
2021/07 |
論文 |
Characterization of Chlamydomonas reinhardtii Mutants That Exhibit Strong Positive Phototaxis Plants 10(7),1483-1483頁 |
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30. |
2021/02 |
論文 |
A dynein-associated photoreceptor protein prevents ciliary acclimation to blue light Science Advances 7(9),pp.eabf3621-eabf3621 |
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31. |
2021/02 |
論文 |
Redox regulation of NADP-malate dehydrogenase is vital for land plants under fluctuating light environment Proceedings of the National Academy of Sciences 118(6),pp.e2016903118-e2016903118 |
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32. |
2021/02 |
論文 |
Thioredoxin pathway in Anabaena sp. PCC 7120: activity of NADPH-thioredoxin reductase C The Journal of Biochemistry |
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33. |
2021/01 |
論文 |
A luminescent Nanoluc-GFP fusion protein enables readout of cellular pH in photosynthetic organisms Journal of Biological Chemistry 296,100134-100134頁 |
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34. |
2021/01 |
論文 |
Rapid estimation of cytosolic ATP concentration from the ciliary beating frequency in the green alga Chlamydomonas reinhardtii Journal of Biological Chemistry 296,100156-100156頁 |
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35. |
2021/01 |
その他 |
Channelrhodopsin-Dependent Photo-Behavioral Responses in the Unicellular Green Alga Chlamydomonas reinhardtii. Advances in experimental medicine and biology |
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36. |
2021 |
論文 |
The four-celled Volvocales green alga Tetrabaena socialis exhibits weak photobehavior and high-photoprotection ability. PloS one 16(10),pp.e0259138 |
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37. |
2020/11 |
論文 |
Chloroplast ATP synthase is reduced by both f-type and m-type thioredoxins Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics 1861(11),pp.148261-148261 |
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38. |
2020/01 |
論文 |
Cilia Loss and Dynein Assembly Defects in Planaria Lacking an Outer Dynein Arm-Docking Complex Subunit Zoological Science 37(1),7-7頁 |
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39. |
2020/01 |
その他 |
Tree of motility – A proposed history of motility systems in the tree of life Genes to Cells 25(1),pp.6-21 |
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40. |
2020 |
その他 |
レドックスを視る 生物工学 98,82頁 |
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41. |
2020 |
その他 |
運動するオルガネラ鞭毛, 繊毛: ドロプレットから精巧な機械へ 相分離生物学の全貌（現代化学増刊46） 113-116頁 |
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42. |
2019/11 |
その他 |
Impact of key residues within chloroplast thioredoxin-f on recognition for reduction and oxidation of target proteins. The Journal of biological chemistry 294(46),17437-17450頁 |
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43. |
2019/07 |
その他 |
Disruption of the Gene trx-m1 Impedes the Growth of Anabaena sp. PCC 7120 under Nitrogen Starvation. Plant & cell physiology 60(7),1504-1513頁 |
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44. |
2019/06 |
その他 |
The N-terminal region of the ϵ subunit from cyanobacterial ATP synthase alone can inhibit ATPase activity. The Journal of biological chemistry 294(26),10094-10103頁 |
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45. |
2019/06 |
その他 |
The β-hairpin region of the cyanobacterial F1-ATPase γ-subunit plays a regulatory role in the enzyme activity. The Biochemical journal 476(12),1771-1780頁 |
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46. |
2019/04 |
その他 |
Multicolor redox sensor proteins can visualize redox changes in various compartments of the living cell Biochim Biophys Acta-General Subjects 1863,1098-1107頁 |
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47. |
2019/03 |
その他 |
Inner lumen proteins stabilize doublet microtubules in cilia and flagella. Nature communications 10(1),pp.1143-1143 |
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48. |
2019 |
その他 |
ゾンビ化実験で明らかになったボルボックス走光性機構 植物科学の最前線 (BSJ-Review) 10,121-131頁 |
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49. |
2018/08 |
その他 |
Assessment of the flagellar redox potential in Chlamydomonas reinhardtii using a redox-sensitive fluorescent protein, Oba-Qc. Biochemical and biophysical research communications |
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50. |
2018/08 |
その他 |
The absence of thioredoxin m1 and thioredoxin C in Anabaena sp. PCC 7120 leads to oxidative stress. Plant & cell physiology |
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51. |
2018/03 |
論文 |
Thioredoxin regulates G6PDH activity by changing redox states of OpcA in the nitrogen-fixing cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120 Biochemical Journal 475(6),pp.1091-1105 |
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52. |
2018/01 |
論文 |
Detergent-extracted Volvox model exhibits an anterior–posterior gradient in flagellar Ca2+ sensitivity Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 115(5),pp.E1061-E1068 |
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53. |
2018 |
論文 |
Research and Development of Sustainable Rotating Devices using Photosynthetic Moving Microorganisms The Proceedings of the Bioengineering Conference Annual Meeting of BED/JSME 2018.30(0),1G13-1G13頁 |
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54. |
2018 |
その他 |
クラミドモナスとボルボックスの鞭毛運動調節機構 生物工学 96,261-265頁 |
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55. |
2018 |
その他 |
クラミドモナス走光性における眼点カロテノイドの役割 植物科学の最前線 (BSJ-Review) 9,90-101頁 |
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56. |
2017/12 |
その他 |
光合成運動微生物を用いた持続的回転装置の研究開発 バイオエンジニアリング講演会講演論文集(CD-ROM) 30th,164頁 |
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57. |
2017 |
その他 |
Dynein-mediated photobehavioral responses Dyneins: Structure, Biology and Disease 2nd ed. (Elsevier Inc.) 1,369-386頁 |
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58. |
2017 |
その他 |
Phototaxis assay for Chlamydomonas reinhardtii Bio-protocol 7,e2356頁 |
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59. |
2017 |
その他 |
緑藻クラミドモナスの走光性と細胞レンズ効果 —藻類の「眼」の赤い色の役割— 化学と生物 55(6),366-368頁 |
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60. |
2017 |
その他 |
緑藻クラミドモナスの鞭毛運動と光行動 日本プランクトン学会報 64(1),61-66頁 |
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61. |
2016/11 |
論文 |
A New Morphological Type of Volvox from Japanese Large Lakes and Recent Divergence of this Type and V-ferrisii in Two Different Freshwater Habitats PLOS ONE 11(11),pp.e0167148 |
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62. |
2016/09 |
論文 |
Identification of the agg1 mutation responsible for negative phototaxis in a “wild-type” strain of Chlamydomonas reinhardtii Biochemistry and Biophysics Reports 7,pp.379-385 |
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63. |
2016/05 |
論文 |
Eyespot-dependent determination of the phototactic sign in Chlamydomonas reinhardtii PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 113(19),pp.5299-5304 |
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64. |
2015 |
論文 |
Axonemal motility in Chlamydomonas METHODS IN CILIA & FLAGELLA 127,pp.387-402 |
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65. |
2014/07 |
論文 |
Cooperative binding of the outer arm-docking complex underlies the regular arrangement of outer arm dynein in the axoneme PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 111(26),pp.9461-9466 |
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66. |
2013/07 |
論文 |
Protein-protein interactions between intermediate chains and the docking complex of Chlamydomonas flagellar outer arm dynein FEBS LETTERS 587(14),pp.2143-2149 |
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67. |
2013 |
その他 |
暗視野顕微鏡法におけるクラミドモナスの三次元トラッキング 日本ロボット学会誌 31(10),1028-1035頁 |
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68. |
2012/10 |
論文 |
The role of retrograde intraflagellar transport in flagellar assembly, maintenance, and function JOURNAL OF CELL BIOLOGY 199(1),pp.151-167 |
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69. |
2012 |
その他 |
Redox regulation of phototactic migration in the green alga Chlamydomonas reinhardtii and its possible application Commun Integr Biol. 5,196-198頁 |
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70. |
2011/08 |
論文 |
bop5 mutations reveal new roles for the IC138 phosphoprotein in the regulation of flagellar motility and asymmetric waveforms MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 22(16),pp.2862-2874 |
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71. |
2011/07 |
論文 |
Reduction-oxidation poise regulates the sign of phototaxis in Chlamydomonas reinhardtii PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 108(27),pp.11280-11284 |
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72. |
2011/04 |
論文 |
Subunit Interactions Within the Chlamydomonas Flagellar Spokehead CYTOSKELETON 68(4),pp.237-246 |
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73. |
2011 |
その他 |
Regulation of Axonemal Outer-Arm Dyneins in Cilia Dyneins: Structure, Biology and Disease (Elsevier Inc.) 297-311頁 |
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74. |
2009/12 |
論文 |
Calcium oscillations in the olfactory nonsensory cells of the goldfish, Carassius auratus BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS 1790(12),pp.1681-1688 |
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75. |
2009/12 |
その他 |
Calcium oscillations in the olfactory nonsensory cells of the goldfish, Carassius auratus. Biochimica et biophysica acta 1790,1681-1688頁 |
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76. |
2009/09 |
論文 |
Calcium-Dependent Flagellar Motility Activation in Chlamydomonas reinhardtii in Response to Mechanical Agitation CELL MOTILITY AND THE CYTOSKELETON 66(9),pp.736-742 |
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77. |
2009 |
その他 |
Analysis of Redox-Sensitive Dynein Components CILIA: MOTORS AND REGULATION 92,pp.153-161 |
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78. |
2008/09 |
論文 |
Three members of the LC8/DYNLL family are required for outer arm dynein motor function MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 19(9),pp.3724-3734 |
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79. |
2007 |
その他 |
Protein modification to probe intradynein interactions and in vivo redox state. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) 392,71-83頁 |
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80. |
2006/06 |
論文 |
Modulation of Chlamydomonas reinhardtii flagellar motility by redox poise JOURNAL OF CELL BIOLOGY 173(5),pp.743-754 |
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81. |
2005/12 |
論文 |
Differential light chain assembly influences outer arm dynein motor function MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 16(12),pp.5661-5674 |
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82. |
2004/11 |
論文 |
Monitoring the in vivo redox state of chlamydomonas flagellar dynein components MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 15,pp.154A-154A |
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83. |
2004/05 |
論文 |
A novel Tctex2-related light chain is required for stability of inner dynein arm I1 and motor function in the Chlamydomonas flagellum JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 279(20),pp.21666-21676 |
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84. |
2003/09 |
論文 |
DC3, the 21-kDa subunit of the outer dynein arm-docking complex (ODA-DC), is a novel EF-hand protein important for assembly of both the outer arm and the ODA-DC MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 14(9),pp.3650-3663 |
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85. |
2003/02 |
論文 |
Identification of a novel leucine-rich repeat protein as a component of flagellar radial spoke in the ascidian Ciona intestinalis MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 14(2),pp.774-785 |
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86. |
2002/03 |
論文 |
The outer dynein arm-docking complex: Composition and characterization of a subunit (Oda1) necessary for outer arm assembly MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 13(3),pp.1015-1029 |
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87. |
2001/04 |
論文 |
Transport and arrangement of the outer-dynein-arm docking complex in the flagella of Chlamydomonas mutants that lack outer dynein arms CELL MOTILITY AND THE CYTOSKELETON 48(4),pp.277-286 |
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88. |
1997 |
論文 |
Ca2+-dependent waveform conversion in the flagellar axoneme of Chlamydomonas mutants lacking the central-pair radial spoke system CELL MOTILITY AND THE CYTOSKELETON 38(1),pp.22-28 |
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| 経歴 |
■ 学歴
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■ 職歴
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■ 所属学会
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| その他 |
■ 社会における活動
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■ 研究課題・受託研究・科研費
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■ 委員会・協会等
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■ メールアドレス
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■ 受賞学術賞
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■ 現在の専門分野
| 細胞運動、レドックス生化学、光生物学 （キーワード：クラミドモナス、ボルボックス、走光性、光応答、ダイニン、鞭毛、繊毛、分子モーター、分子機械、レドックス、蛋白質）
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■ 科研費研究者番号
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■ 担当経験のある科目
| 1. |
Biochemistry standing on elements（東京工業大学大学院総合理工学研究科化学環境学専攻） |
| 2. |
全学自由ゼミナール 21世紀の動物科学（東京大学教養学部） |
| 3. |
分子生物学第二（東京工業大学生命理工学院） |
| 4. |
分子細胞生物学（東京工業大学生命理工学院） |
| 5. |
動物生理学実習（東京大学 理学部生物学科） |
| 6. |
化学通論A（京都産業大学） |
| 7. |
環境生態学２（京都産業大学） |
| 8. |
生命と化学（東京工業大学大学院総合理工学研究科化学環境学専攻） |
| 9. |
生命科学基礎第一・２（東京工業大学） |
| 10. |
生物学科共通実習（バイオイメージング） 透過型電子顕微鏡（東京大学 理学部生物学科） |
| 11. |
生物学科共通実習（バイオクラシックス） 分子モーターの生理学（東京大学 理学部生物学科） |
| 12. |
科学英語演習（東京大学 理学部生物学科） |
| 13. |
細胞生物学（東京工業大学生命理工学院） |
| 14. |
細胞生物学演習（東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻） |
| 15. |
遺伝学（東京工業大学生命理工学院） |
|
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