ラン藻の環境応答遺伝子ネットワークのゲノミクス・プロテオミクス解析

蓝藻环境响应基因网络的基因组学和蛋白质组学分析

基本信息

批准号：
13206081
负责人：
鈴木石根
金额：
$ 3.39万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

研究の目的生物は環境の変化に応じて遺伝子発現を制御するとともに、発現したタンパク質の活性を調節して、その環境変化に適応して生存している。本研究は、ラン藻Synechocystis sp.PCC6803のトランスクリプトーム解析とプロテオーム解析を平行して行い、低温ストレスへの適応過程にある細胞のmRNA発現量の変化とタンパク質発現量の変化を比較すること、低温センサーの欠失変異が低温応答性のmRNA発現量の変動とタンパク質の量的・質的な変動におよぼす影響を解明することを目的とする。2001年度の成果トランスクリプトーム解析Synechocystisの低温センサー(Hik33)変異株の低温条件での遺伝子発現を、DNAマイクロアレイを用いて解析した。Hik33の変異により一部の低温誘導性遺伝子の発現を完全に消失したが、影響を受けない遺伝子群が存在しHik33のほかに第2の低温センサーの存在を予想した。ヒスチジンキナーゼの変異株ライブラリーのスクリーニングにより第2の低温センサーの候補としてHik2と名づけたヒスチジンキナーゼを同定した。高塩濃度、高浸透圧条件でのDNAマイクロアレイを用いた解析を行い、それぞれのストレスに特異的に応答する遺伝子群と共通に応答する遺伝子群が存在することがわかった。プロテオーム解析Synechocystisの可溶性タンパク質の二次元ゲル電気泳動によりCBB染色により320スポット、シプロルビーレッド染色では400スポットを検出できる実験系を確立した。プロテオーム解析の結果、192のスポットを同定し105分子種を同定できた。達成できなかったこと膜タンパク質の二次元電気泳動が困難であった。特に一次元目のIEFのサンプルの可溶化が困難であった。今後、膜タンパク質の可溶化の条件を検討する。複数の界面活性剤による段階的な可溶化を試みる。二次元ゲルにこだわらず分離能をよくした1次元ゲルから、MALDI-TOF/MS解析を行ってみたい。

研究的目的是对环境变化的响应控制基因表达，并调节表达蛋白的活性，适应环境变化并生存。这项研究旨在对蓝细菌的转录组和蛋白质组分析进行分析。 PCC6803并行，比较了适应冷应激的细胞中mRNA表达水平和蛋白质表达水平的变化，并阐明了缺失突变在低温响应性mRNA表达水平中的影响对蛋白质表达水平的定量和定性变化的影响。使用DNA微阵列分析了2001年的转录组分析基因在低温条件下的基因表达。尽管某些低温基因的表达由于HIK33突变而完全丢失，但仍有一组未受到影响的基因，除了HIK33外，还预测了第二个低温传感器。筛选组氨酸激酶突变株库鉴定的组氨酸激酶，称为HIK2，是第二个冷冻传感器。在高盐浓度和高渗透压条件下使用DNA微阵列进行了分析，发现有一些基因组专门针对每个胁迫和基因组的共同反应。蛋白质组分析我们建立了一个实验系统，该系统可以通过Synechocystis的可溶性蛋白的二维凝胶电泳来检测320个斑点，并通过Cyprolby Red染色来检测320个斑点。蛋白质组分析显示192个斑点和105个分子物种。无法实现的是膜蛋白的二维电泳的困难。特别是，很难溶解第一维IEF样品。将来，将研究膜蛋白溶解的条件。尝试使用多种表面活性剂的逐步溶解化。我想对1D凝胶进行MALDI-TOF/MS分析，该分析改善了分辨率，而不涉及二维凝胶。