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Takabayashi Atsushi

Institute of Low Temperature Science Environmental BiologyAssistant Professor

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士(生命科学), 京都大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
Researcher number
  • 90546417
ORCID IDJ-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Field
  • Life Science, Plant molecular biology and physiology
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Apr. 2009 - Present
    Hokkaido University, Institute of Low Temperature Science, 助教
  • Apr. 2007 - Mar. 2009
    日本学術振興会, 特別研究員(PD)
  • Dec. 2006 - Mar. 2007
    京都大学生命科学研究科, 教務補佐員
  • Apr. 2001 - Mar. 2004
    日本学術振興会, 特別研究員(DC1)
Educational Background
  • 2006, Kyoto University, 生命科学研究科, 統合生命科学専攻, Japan
  • 2006, Kyoto University
  • 2001, Kyoto University, 生命科学研究科, 統合生命科学専攻, Japan
  • 2001, Kyoto University
  • 1999, Kyoto University, Faculty of Agriculture, 生物機能科学科, Japan
  • 1999, Kyoto University, Faculty of Agriculture

Research activity information

■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Syllabus
  • 環境分子生物学特論Ⅱ, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 分子生物学基礎論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 分子生物学基礎論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 一般教育演習(フレッシュマンセミナー), 2024年, 学士課程, 全学教育
■ Affiliated academic society
  • THE JAPANESE SOCIETY OF PHOTOSYNTHESIS RESEARCH
  • 日本植物生理学会
■ Research Themes
  • 海洋から淡水へ ー プラシノ藻類の淡水適応に伴う光化学系の強光適応機構の進化
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2024 - 31 Mar. 2028
    高林 厚史
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 24K09496
  • 緑藻メソスティグマのユニークな光防御機構の解析―淡水性緑藻から陸上植物へ
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2021 - 31 Mar. 2024
    高林 厚史
    PsbS遺伝子は緑藻および陸上植物で保存されている遺伝子であり、陸上植物では光合成の熱放散機構に寄与することが明らかになっている。しかし、緑藻のPsbSの機能は未だ明らかではなく、緑藻では(維管束植物には存在しない)LHCSR遺伝子がその生理的機能を担っている。緑藻から維管束植物への進化の過程で熱放散機構がどのように進化したのか、については未解明である。


    本研究では、緑藻のPsbS遺伝子をシロイヌナズナのPsbS欠損株に導入することで、緑藻のPsbS遺伝子がシロイヌナズナのPsbSの機能を相補できるかどうかを調べることとした。今年度は緑藻とシロイヌナズナのPsbS遺伝子を形質転換ベクターに導入し、シロイヌナズナPsbS欠損株への形質転換を進めている。現在、形質転換体の選抜を進めており、各ラインで十分な数の形質転換体が得られつつある。


    また、PsbS遺伝子は光化学系IIのLHCIIアンテナに結合すると考えられているため、導入した緑藻のPsbS遺伝子がPSII-LHCII、もしくは、LHCIIアンテナに結合するかどうかを調べる必要がある。そのため、Native-PAGEの改良を進めており、これまでにCN-PAGEのbuffer系を改良することでPSIIからのLHCIIや酸素発生複合体の解離を抑制することが可能になった。形質転換体が得られた後、この系を用いて、導入したPsbSがPSIIやそのLHCアンテナと結合するかどうかを調べる予定である。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21K06224
  • 葉の窒素代謝ネットワークの転写後制御の解明とその応用
    基盤研究(C)
    2017 - 2019
    高林 厚史
    文部科学省, Principal investigator, Competitive research funding
  • Comprehensive study of chlorophyll metabolism based on enzyme identification
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018
    TANAKA Ayumi; TAKABAYASHI ATSUSHI; ITO HISASHI
    Despite its importance, Mg-dechelatase that catalyzes the first step of chlorophyll degradation pathway was not identified. In this study, we found that Mg-dechelatase is encoded by SGR gene and the dechelating activity was successfully measured with the recombinant protein expressed in E. coli. We also found that substrate specificity differs between SGR1 and SGRL. By these studies, all major enzymes of the chlorophyll metabolic pathway were finally identified. Furthermore, it was revealed that SGR can catalyze not only free chlorophyll but also chlorophyll bound to protein, thus playing a central role in the degradation of chlorophyll-binding proteins and photosystems.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 15H04381
  • 植物の新規窒素代謝制御機構の解明とその応用
    若手研究(B)
    2014 - 2016
    高林 厚史
    文部科学省, Principal investigator, Competitive research funding
  • Study on the chlorophyll metabolism from enzymatic, applicable and evolutionary aspects
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2015
    TANAKA AYUMI; TAKABAYASHI Atsushi
    Chlorophyll metabolism is indispensable for photosynthetic organisms. This metabolic pathway is responsible not only for synthesis and degradation of chlorophyll molecules but also for other physiological processes. In this study, we focus on the following topics: (1) identification of chlorophyll metabolic enzymes; (2) regulation of chlorophyll metabolism; (3) multi-function of chlorophyll metabolism; (4) evolution of chlorophyll metabolism; (5) agricultural application. Especially, we have succeeded in identification of Mg-dechelatase which removes central Mg from chlorophyll. This is the last unidentified enzyme of chlorophyll degradation. How a new metabolic pathway has appeared during evolution is a major biological question. We showed that one of the promiscuous activities of the ancestral enzymes have become the main activity of the present enzyme during evolution. We proposed the importance of enzyme promiscuous activity for acquiring a new metabolic pathway.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 24370017
  • 新規手法による葉緑体タンパク質複合体の網羅的検出
    若手研究 (B)
    2011 - 2013
    高林 厚史
    文部科学省, Principal investigator, Competitive research funding
  • バイオインフォマティクスの手法を用いたクロロフィル代謝経路の確立
    若手研究 (スタートアップ)→研究活動スタート支援
    2009 - 2010
    高林 厚史
    文部科学省, Principal investigator, Competitive research funding