Synechocystis sp.PCC 6803の走光性機構の分子生物学的解析

集胞藻PCC 6803趋光机制的分子生物学分析

• 批准号: 01J60014
• 负责人: 吉原 静恵
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J60014/
• 关键词: Synechocystis; phototaxis; phytochrome; photoreceptor; cyanochrome

シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803は、線毛構造によって固体表面上を運動し、走光性を示す。私は、正の走光性(positive phototaxis)の調節には、Cheタンパク質などのべん毛運動調節因子や受容体に相同性を示すpixG,-H,-I,-J1,-J2,-L遺伝子群がかかわることをすでに報告した。PixJ1は植物の光受容体フィトクロムの色素結合領域に相同性を示すことから、正の走光性の光受容体と考えられる。これを確かめるために、pixJ1遺伝子産物をヒスチジンタグ融合タンパク質(His-PixJ1)としてSynechocystisで発現させ、単離し、生化学的解析をおこなった。His-PixJ1は、約110kDaのほぼ単一タンパク質として精製され、SDS-PAGEゲルのHis-PixJ1のバンドからは蛍光が検出された。また、亜鉛イオン共存下でバンドからの蛍光強度が増加した。これらの結果は、His-PixJ1はフィトクロムと同様に、開環テトラピロールを共有結合していることを示している。さらに、精製したHis-PixJ1は蛍光励起スペクトルと蛍光発光スペクトルのピークをそれぞれ580nmと630nmに示した。これらの結果は、既知のフィトクロムの特徴と70nm以上の差があることから、PixJ1は新規の光受容体であることを示している。近年、明らかにされている複数のバクテリアのゲノムから、フィトクロムの色素結合領域に相同性を示すタンパク質が多数見つかっている。これらの領域についてクラスタリング解析をおこなった結果、PixJ1を含む多くのタンパク質で見い出される色素結合様ドメインは、既知のフィトクロムとは異なる系統に属することがわかった。本研究で得たPixJ1のスペクトルが既知のものとは全く異なることから、これらのタンパク質が新規の光受容体である可能性を提唱した。

PCC 6803 shows the movement and light characteristics on solid surfaces due to its linear structure. The regulation of positive and negative phototaxis is reported in pixG, -H, -I, -J1, -J2, -L genetic subgroups. PixJ1 is a plant photoreceptor with a pigment binding domain that is identical to the photoreceptor of the plant. The product of pixJ1 gene was identified by His-PixJ1 and Synechocystis. His-PixJ 1 was purified by SDS-PAGE and purified by HPLC. The intensity of the light increases when the blue light shifts. The result of this is that His-PixJ 1 has the same structure as His-PixJ 1 and the same structure as His-PixJ 1. The His-PixJ1 is a light emitting diode with a wavelength of 580 nm and 630 nm. The result is that the known characteristics of PixJ1 are above 70 nm. In recent years, there have been many similarities in the field of pigment binding between the multiple species of cockroaches and cockroaches in the Ming Dynasty. The results of the field analysis show that PixJ1 contains a variety of pigment binding agents, and the known field analysis system belongs to the PixJ1. This study has found that PixJ1 has the potential to change the nature of the new receptor.

项目成果

Yoshimura et al.: "A cAMP receptor protein, SYCRP1, is responsible for the cell motility of Synechocystis sp. PCC 6803"Plant and Cell Physiology. 43(4). 460-463 (2002)

Yoshimura 等人：“cAMP 受体蛋白 SYCRP1 负责集胞藻 PCC 6803 的细胞运动”《植物和细胞生理学》。

Yoshihara et al.: "pilG gene cluster and split pilL genes involved in pilus biogenesis, motility and genetic transformation in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803"Plant and Cell Physiology. 43(5). 513-521 (2002)

Yoshihara 等人：“pilG 基因簇和分裂的 pilL 基因参与蓝藻集胞藻 PCC 6803 中的菌毛生物发生、运动和遗传转化”植物和细胞生理学。