シアノバクテリアの概日振動系の大腸菌での再構成

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私たちは,シアノバクテリアでは概日リズム発生の主要因が転写翻訳フィードバックではないことを最近明らかにした(Tomtia et al.2005)。さらに,in vitroではKaiA, KaiB, KaiCの三者でKaiCのリン酸化振動に十分であることを示した(Nakajima et al.2005)。本研究では,このリン酸化振動を大腸菌に移植できるかどうかを試み,さらに人工的な入出力系を付与出来るかどうかを試すことが主要目的である。いまのところ,誘導性プロモーターの下流にkai遺伝子群を組み込み,大腸菌株に導入したが,まだリン酸化振動の再構成には成功していない。しかしながら,出力系のデザインのため,KaiC結合ヒスチジンキナーゼSasAのパートナーとなる応答因子の探索を行い,有力な候補SyelRR16を得た。sasA同様,syelRR16欠失株においても転写リズムは著しく減衰した。興味深いことに,SasAの自己リン酸化ならびにSyelRR16へのリン酸基転移反応は,KaiCのリン酸化リズムの程度に応じて顕著に変化することが明らかになった。SyelRR16は典型的なOmpR型DNA結合蛋白質であることから,KaiABC蛋白質による翻訳後修飾レベルの基本振動が,SasA->SyelRR16のリン酸化リレーと介して転写調節に変換されることが強く示唆された。このシステムを用いれば,Kai振動をSasA->SyelRR16を介して下流遺伝子発現に変換し,自由に振動系を調節出来る可能性がある。