環境・食品科学科

光合成微生物による「光エネルギーの利用」!! 柏山研究室

環境情報学部 環境・食品科学科 柏山研究室


光合成微生物による「光エネルギーの利用」と,それに連なる生き物たちの「生きざまの進化」について探求します。また,微細藻類やプロティストの環境中における役割を解明し,バイオマスエネルギー産業などのための基盤技術の構築を目指します。化学や生化学,生物学など既存の分野の枠にとらわれず,学術領域横断型の研究を指向する研究室です。

 

<ニュース>

日付 DATAタイトル Title etc.出版社 Publisher&開催場所 Place学生 Students
2018In vivo and in vitro preparation of divinyl-13(2)、17(3)-cyclopheophorbide-a enolBioorganic & Medicinal Chemistry Letters 28 p1090-1092Yusuke Kinoshita、Motoki Kayama、Yuichiro Kashiyama、 Hitoshi Tamiaki
2018Ultrafast excited state dynamics of nonfluorescent cyclopheophorbide-a enol、a catabolite of chlorophyll-a detoxified in algae-feeding aquatic microbesPhotochemical & Photobiological Sciences 2018Chikashi Ota、Keita Sugihara、Yusuke Kinoshita、Yuichiro Kashiyama、Yutaka Nagasawa and Hitoshi Tamiaki
2017.8The 2017 ISOP Annual meeting at the 15th International Congress of ProtistologyPraha院生 丸山
2015.12Pacifichem2015HAWAI院生_川原(宮崎工業高)


研究テーマ

  • 海洋・湖沼におけるクロロフィル色素の代謝プロセスの解明
  • 外洋性プロティストの生態の解明
  • ユーグレナの窒素関連代謝の研究
  • ユーグレノゾアのシクロエノール代謝の進化と「植物化」進化の研究
  • クロロフィルの光毒性を利用した植食性原生動物の繁殖抑制剤の開発
  • 光合成共生関係の進化の解明

海洋・湖沼におけるクロロフィル色素の代謝プロセスの解明



地球生命圏を支える「光合成」において不可欠なクロロフィル色素は,光を受けて」分子酸素を励起させて猛毒の活性酸素を発生させる「光毒性」と呼ばれる負の側面を併せ持ちます。水圏微生物は,巧みな生化学的戦略によりこのクロロフィルの光毒性に対処していることがわかってきました。


外洋性プロティストの生態の解明



 外洋などの水圏環境中には「ピコ藻類」と呼ばれる長径が3 μm以下のバクテリアサイズの微細な藻類が大量に存在することが分かってきました。これまでの私たちの研究で,このようなピコ藻類を餌とする微細藻類捕食プロティストが水圏生態系の重要な構成要素である可能性が示唆されている。本研究室では,この生態学の未開拓の問題に,生化学と細胞性物学,そして生物地球化学の手法を駆使して取り組みます。


ユーグレナの窒素関連代謝の研究



 ユーグレナは嫌気的なエネルギー代謝に伴いワックスエステルと呼ばれる脂質を細胞内に蓄積します。このワックスエステルは,今,次世代のクリーンエネルギー技術戦略において大きな注目を集めています。ユーグレナ代謝プロセスには未解明な点も多く残っています。本研究室では,中でも研究の遅れている窒素・アミノ酸の代謝プロセスを解明し,より効率的なワックスエステル生産技術のための基盤形成を目指しています。


ユーグレノゾアのシクロエノール代謝の進化と「植物化」進化の研究


ユーグレナを含む光栄養性ユーグレノイドは,ユーグレノゾアと呼ばれる真核生物の大きなグループのうち,進化の過程で緑藻の仲間を細胞内に共生・維持することから葉緑体を獲得した「二次植物」と呼ばれる生物群の1つです。ユーグレノゾアにはクロロフィルを細胞内で光毒性の無いシクロエノールに代謝するメカニズムを共有していますが,本研究室ではこの代謝系を切り口に二次植物進化のプロセス解明に迫る研究を展開します。

クロロフィルの光毒性を利用した植食性原生動物の繁殖抑制剤の開発
 



原生生物のクロロフィル解毒代謝機構を解明し,その阻害により藻類培養時の食害を防止します。

光合成共生関係の進化の解明



近年,水圏環境に生息するプロティスト(原生生物)の多くが,細胞内部に別な生物を共生させて暮らしていることがわかってきました。特に,光合成をおこなう藻類や,窒素固定をおこなう微生物の共生関係とその成立の様式は非常に多様です。また,藻類を捕食してその色素体だけを細胞内に維持して利用する,「盗葉緑体生物」も様々な分類群のプロティストに見つかってきています。

研究室学生構成 (2018年4月3日時点)

構成メンバー人数
博士後期課程大学院生1名
博士前期課程大学院生1名
卒業研究生3名

お問い合わせ先

担当
:環境・食品科学科

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