豊岡 博子　Kawai-Toyooka, Hiroko

研究テーマ

群体性ボルボックス目を用いた配偶子融合機構とその進化の解明

研究内容

有性生殖には、１）同じサイズ・形の配偶子同士の接合（同型配偶）、２）サイズの小さい雄性配偶子（精子）と大きい雌性配偶子による接合（異型配偶）、３）精子と運動性を失った雌性配偶子（卵）との受精（卵生殖）、という３つの進化段階が存在します。群体性ボルボックス目は、この３つの進化段階の種を含み、単細胞モデル生物クラミドモナスに近縁であるため、有性生殖の進化の過程を分子レベルで解析するのに好適なモデル生物群であるといえます。私は、この群体性ボルボックス目を用いることで、未だに十分に理解されていない配偶子同士の融合の分子メカニズムを明らかにし、そのメカニズムが有性生殖様式の進化に伴ってどのように発展したのか、という問題の理解に迫っていきたいと考えています。

論文

  1. Kawai H., Kanegae T., Christensen S., Kiyosue T., Sato Y., Imaizumi T., Kadota A., and Wada M. (2003).
    Responses of ferns to red light are mediated by an unconventional photoreceptor. Nature 421, 287-290.
  2. Kawai-Toyooka H., Kuramoto C., Orui K., Motoyama K., Kikuchi K., Kanegae T., and Wada M. (2004).
    DNA interference: a simple and efficient gene-silencing system for high-throughput functional analysis in the fern Adiantum. Plant Cell Physiol. 45, 1648-1657.
  3. Tsuboi H., Suetsugu N., Kawai-Toyooka H., and Wada M. (2007).
    Phototropins and neochrome1 mediate nuclear movement in the fern Adiantum capillus-veneris. Plant Cell Physiol. 48, 892-896.
  4. Isaka N., Kawai-Toyooka H., Matsuzaki R., Nakada T. and Nozaki H. (2012).
    Description of two new monoecious species of Volvox sect. Volvox (Volvocaceae, Chlorophyceae), based on comparative morphology and molecular phylogeny of cultured material. J. Phycol. 48, 759-767.
  5. Hamaji T., Smith D.R., Noguchi H., Toyoda A., Suzuki M., Kawai-Toyooka H., Fujiyama A., Nishii I., Marriage T., Olson B.J.S.C. and Nozaki H. (2013).
    Mitochondrial and plastid genomes of the colonial green alga Gonium pectorale give insights into the origins of organelle DNA architecture within the Volvocales. PLoS ONE 8, e57177.
  6. Hiraide R., Kawai-Toyooka H., Hamaji T., Matsuzaki R., Kawafune K., Abe J., Sekimoto H., Umen J. and Nozaki H. (2013).
    The evolution of male-female sexual dimorphism predates the gender-based divergence of the mating locus gene MAT3/RB. Mol. Biol. Evol. 30, 1038-1040.
  7. Arakaki Y., Kawai-Toyooka H., Hamamura Y., Higashiyama T., Noga A., Hirono M., Olson B.J.S.C. and Nozaki H. (2013).
    The simplest integrated multicellular organism unveiled. PLoS ONE 8, e81641.
  8. Kawai-Toyooka H., Mori T., Hamaji T., Suzuki M., Olson B.J.S.C., Uemura T., Ueda T., Nakano A., Toyoda A., Fujiyama A., and Nozaki H. (2014).
    Sex-specific post-translational regulation of the gamete fusogen GCS1 in the isogamous volvocine alga Gonium pectorale. Eukaryotic Cell Published ahead of print.

総説

  1. 河合-豊岡博子, 和田正三 (2003)
    光合成最適化への光センサー、フォトトロピンファミリー. 蛋白質核酸酵素 48, 1899-1907.
  2. 河合-豊岡博子, 和田正三 (2005)
    シダ植物・コケ植物におけるRNAiとDNAi. 化学と生物 43，589-594.
  3. 和田 正三, 河合-豊岡博子 (2005)
    DNAiによる遺伝子機能の解析〜その現状と将来性〜，バイオテクノロジージャーナル 5, 595-601.