藍色細菌の生物発光リズム:生物時計突然変異遺伝子のクローニングとその機能解析

蓝藻生物发光节律：生物钟突变基因的克隆及其功能分析

• 批准号: 07670097
• 负责人: 近藤 孝男
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07670097/
• 关键词: 生物時計; 概日性リズム; シアノバクテリア; 生物発光; 遺伝子発現

平成7年度の研究により以下の成果を得ることが出来た。1 生物時計突然変異遺伝子のクローニング野性型藍色細菌のゲノムDNAバンクを作製し、これを突然変異体(多くの場合劣性変異)に大腸菌との接合を利用して遺伝子移入した。この中から表現形が野性型に戻ったトランスフォーマントを冷却CCDカメラによりスクリーニングし、その遺伝子を大腸菌に回収し、再度突然変異体に導入して相補活性があること確認した。この遺伝子の塩基配列を決定し、蛋白質のアミノ酸配列を確定した。その結果3つの遺伝子からなるオペロンが生物時計の中核をなす機能をもっていることが同定された。2 多くの生物時計突然変異遺伝子のクローニング得られたオペロンを遺他の突然変異体に移入し、形質の復元を調査した。その結果多くの突然変異の形質が復元し、同一の遺伝子座の異なった表現形であることが判明したので、その配列を決定し20個に及ぶ変異部位を確定した。変異は多様でクローニングした遺伝子が時計遺伝子であることが確定した。またいくつかの変異体は独立した変異をもっていることも確認された。これらは今後1の過程を繰り返し、出来るだけ多数の遺伝子のクローニングを試みる。3 この配列のホモロジーをデータベースで検索したが、類似の蛋白質が見つからず、新しい遺伝子であることがわかった。またルシフェラーゼを利用してmRNAレベルの日周変動を調べ、この遺伝子の発現もリズムを示すことを確認した。。4さらに得られた遺伝子の機能ドメインをプローブにして類似遺伝子の存在を多くの生物のゲノムDNAから探索した結果、数種類の藍植細菌には類似の遺伝子が存在することが判明した。

Heisei 7 years of research, the following results were obtained. 1. Biological time suddenly changed the gene of the wild type blue bacteria, the gene of the wild type blue type blue bacteria, the gene of the wild type blue bacteria, the gene of the wild type blue type blue type The expression of this gene is wild, and the gene is introduced into the enzyme. The gene base alignment of the protein is determined, and the protein base alignment is determined. The result is that the core function of the biotimer is determined by the number of particles in the core. 2. Investigation on the change of biological time and its characteristics The result is that there are many different shapes and characteristics, and the different shapes of the same gene are determined. Different from each other, it is possible to determine the time of birth. It's a very different story. This time, the process of the next one will be calm and return, and most of the cultural relics will be released. 3. The distribution of protein, protein, protein The expression of the gene is confirmed by the expression of the gene. 4. The function of the gene was detected, and the existence of similar genes was detected. The results showed that several kinds of cyanobacteria existed similar genes.

项目成果

Liu,Y.et al.: "Bacterial luciferase as a reporter of circadian gene expression in cyanobacteria" J.Bacteriol.177. 2080-2086 (1995)

Liu,Y.等人：“细菌荧光素酶作为蓝藻昼夜节律基因表达的报告者”J.Bacteriol.177。

Aoki,S.et al:"Circadian rhythm of dnaK gene expression in cyanobacteria Synechocystis sp.PCC 6803." J.Bacteriol.,. 177. 5606-5611 (1995)

Aoki,S.et al：“蓝藻集胞藻 PCC 6803 中 dnaK 基因表达的昼夜节律。”

Liu,Y.et al.:"Circadian orchestration of gene expression in cyanobacteria,." Genes and Development.9. 1469-1478 (1995)

Liu，Y.et al.：“蓝藻基因表达的昼夜节律编排，”。

Johnson,C.H.et.al.: "Circadian oscillations of cytosolic and chloroplastic free calcium in plants." Scinece. 269. 1883-1887 (1995)

Johnson,C.H.等人：“植物中细胞质和叶绿体游离钙的昼夜节律波动。”

Tsinoremas,N.F et.al.: "A sigma factor that modifies the circadian expression of a subset of genes in cvanobacteria." EMBOJ.(印刷中). (1996)

Tsinoremas, N.F 等人：“一种调节 EMBOJ 基因子集昼夜节律表达的因子”（正在出版）。