レチナールシッフ塩基を保存しない微生物型ロドプシンの海洋性藻類における機能解明

阐明不保留海藻中视网膜希夫碱的微生物视紫红质的功能

• 批准号: 19J10272
• 负责人: 山内 夢叶
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J10272/
• 关键词: 微生物ロドプシン; Guillardia theta; Rh-noK; レチナールシッフ塩基

微生物ロドプシンは7回膜貫通α-ヘリックス構造を取る光受容タンパク質である。発色団であるレチナールは、ヘリックス7に保存されるリジン残基に結合している。レチナールが光を受容すると光異性化してタンパク質の構造変化を引き起こし、光駆動イオン輸送や光センサー、などの機能を示す。2012年に全ゲノムが明らかとなったクリプト藻Guillardia theta（G. theta）は44種類もの微生物ロドプシン様遺伝子を持ち、そのうちの10種類は発色団レチナールを結合するリジン残基を保存していないことがわかった（Rh-noK）。Rh-noKは、リジン残基を保存しないことからレチナールを結合できず光受容できないと考えられ、生細胞内で機能していない偽遺伝子である可能性がある。そのため、Rh-noKは分子機能、生理機能ともに明らかとなっていない。しかし、私はG. thetaにおいて複数のRh-noK遺伝子のmRNAへの転写を確かめており、Rh-noKは偽遺伝子ではなく生細胞内で確かに機能を持っていると考えられる。私はG. thetaを用いてRh-noKの機能を明らかにすることを目指し、今年度はG. thetaの基本的性質を調査した。G. thetaは光合成生物であるため、概日リズムを示すと考えられる。そこで、名古屋大学の松尾講師にご協力いただき、概日リズムの測定を行った。クロロフィルの遅延蛍光を測定したところ、概日リズムを示すデータを得られた。また、生理機能を調査する際、遺伝子操作が可能であると好ましい。そのため、遺伝子操作時に抗生物質によって遺伝子改変株の選抜を行うことを想定し、G. thetaの抗生物質耐性を調べた。5種類の抗生物質について調査し、アンピシリン、カナマイシン、ストレプトマイシン入りの培地では増殖したが、クロラムフェニコールとゼオシン入りの培地で生育しないことがわかった。

Microorganism's membrane penetration α-ray structure is selected from the light receiving capacity and quality. The color of the protein was changed to 7. The protein was stored in the protein residue. The optical properties of the optical fiber can be transformed into optical fibers, and the optical fiber can be transferred into optical fibers. In 2012, the total number of people in the country was 1,000. Guillardia theta (G. Theta) 44 species of microbial DNA were identified, and 10 species of DNA were identified. Rh-noK residues are preserved and bound to photoreceptors and intracellular functions. Rh-noK has molecular function and physiological function. G. Theta gene expression in Rh-noK gene is determined by the function of Rh-noK gene expression in cells. Private G. Theta is used in Rh-noK. The function of Rh-noK is clearly defined. The basic properties of theta are investigated. G. Theta photosynthetic organismsそこで、名古屋大学の松尾讲师にご协力いただき、概日リズムの测定を行った。The light source of the lamp is measured and the lamp is displayed. When investigating physiological functions, genetic manipulation is possible. The selection of antibiotics and the selection of strains for genetic modification are discussed in detail. Theta's antibiotic resistance is modulated. 5 kinds of antibiotic substances are investigated, tested, tested,

项目成果

Gene expression analysis of microbial rhodopsins from marine algae Guillardia theta

海藻Guillardia theta 微生物视紫红质的基因表达分析

• 发表时间: 2020
• 作者: Yumeka Yamauchi;Masae Konno;Daichi Yamada;Kei Yura;Keiichi Inoue;Oded Beja;Hideki Kandori;Yamauchi Yumeka
• 通讯作者: Yamauchi Yumeka

Engineering microbial rhodopsin without retinal-binding lysine to gain photosensitive function

改造不含视网膜结合赖氨酸的微生物视紫红质以获得光敏功能

• 发表时间: 2020
• 作者: Yumeka Yamauchi;Masae Konno;Daichi Yamada;Kei Yura;Keiichi Inoue;Oded Beja;Hideki Kandori;Yamauchi Yumeka;Yamauchi Yumeka
• 通讯作者: Yamauchi Yumeka

Technion- Israel Institute of Technology(イスラエル)

Technion-以色列理工学院（以色列）

Engineered Functional Recovery of Microbial Rhodopsin without Retinal-Binding Lysine.

不含视网膜结合赖氨酸的微生物视紫红质的工程功能恢复。

• DOI: 10.1111/php.13114
• 发表时间: 2019
• 期刊: Photochem. Photobiol.
• 作者: Yumeka Yamauchi;Masae Konno;Daichi Yamada;Kei Yura;Keiichi Inoue;Oded Beja;Hideki Kandori
• 通讯作者: Hideki Kandori

レチナールを結合するリジンを保存しない微生物型ロドプシンの光機能獲得

获得不保留结合视网膜的赖氨酸的微生物视紫红质的光功能

• 发表时间: 2020
• 作者: Yumeka Yamauchi;Masae Konno;Daichi Yamada;Kei Yura;Keiichi Inoue;Oded Beja;Hideki Kandori;Yamauchi Yumeka;Yamauchi Yumeka;山内夢叶
• 通讯作者: 山内夢叶