大腸菌の多機能環境センサーArcBの分子機能及び構造解析

大肠杆菌多功能环境传感器ArcB的分子功能及结构分析

• 批准号: 00J03751
• 负责人: 松鹿 昭則
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J03751/
• 关键词: シグナル伝達; 大腸菌; センサー; ArcB; His-Aspリン酸リレー; シロイヌナズナ; APRR; 生物時計

多段階His-Aspリン酸リレーに関与する典型的な環境センサーである大腸菌のArcBは細胞内代謝物であるNAD^+をシグナルとしてArcBドメイン内のPASドメインを介してシグナルを感知しているということを明らかにした。また最近、高等植物のシロイヌナズナの擬似レギュレーターAPRRが5種類存在することを発見し、それらの転写発現が全てサーカディアンリズムを示すことを明らかにした。しかも、APRR9→APRR7→APRR5→APRR3→APRR1の順に規則正しく発現リズムを刻んだ(APRR五重奏)。さらに初発のAPRR9が光誘導性であることも明らかにした。今回、APRRファミリーが時を刻む機構と関連しているか否かを更に検討するために、時計関連遺伝子CCA1構成的発現植物体に加え、APRR1構成的発現植物体を用いて、これらの変異植物体におけるAPRRファミリーの発現様式を詳細に解析した。その結果、得られた新規の重要な知見としては、APRRファミリーとCCA1/LHYのサーカディアン発現リズムが強く相互に影響を与えること、さらにはAPRR1がyeast two-hybridによるスクリーニングによってAPRR1と相互作用する遺伝子として取得したPIL1と共に転写活性化因子であるPIF3の機能を抑制することでAPRR9の発現を抑制していることであった。PIL1はbHLHモチーフをもつタンパク質であり、そのbHLH領域はフィトクロム相互作用因子であるPIF3のbHLH領域と非常に高い相同性を示した。以上の結果から、APRRファミリーはシロイヌナズナの概日時計と深く関わった働きをしていることが強く支持された。

A multi-stage His-Asp pathway is typically associated with the presence of intracellular metabolites in E. coli, such as NAD^+, and PAS pathway in E. coli. The most recent and highest plant species were found in China. APRR9→APRR 7 → APRR 5→APRR3→APRR1 →APRR1 →APRR5 → APRR 6 → APRR 7 → APRR9 → APRR 9 → APRR APRR9 is the first to be photoinduced. In this paper, APRR is analyzed in detail for the development of APRR, which is composed of CCA1 and APRR, and the development of APRR, which is composed of CCA1 and APRR. As a result, important insights into the new regulation were obtained. In addition, APRR 1 and CCA1/LHY have been identified as having strong interactions with each other. In addition, APRR 1 and PIL1 have been identified as having a common activation factor that inhibits the function of PIF3. In addition, APRR9 has been identified as inhibiting the function of PIF3. PIL1 bHLH domain interaction factor PIF3 bHLH domain very high identity The above results show that APRR has a strong support for the development of the project.

项目成果

Akinori Matsushika, Aya Imamura, Takafumi Yamashino, Takeshi Mizuno: "Aberrant Expression of the Light-Inducible and Circadian-Regulated APRR9 Gene Belonging to the Circadian-Associated APRR1/TOC1 Quintet Results in the Phenotype of Early Flowering in Ara

Akinori Matsushika、Aya Imamura、Takafumi Yamashino、Takeshi Mizuno：“属于昼夜节律相关 APRR1/TOC1 五重奏的光诱导和昼夜节律调节 APRR9 基因的异常表达导致了 Ara 早期开花的表型