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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13206081/
• 关键词: Synechocystis sp.PCC 6803; DNAマイクロアレイ; 低温; 低温センサー; 環境ストレス; リン酸化; ヒスチジンキナーゼ

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。

Research purpose の biological は environment の variations change に 応 じ て heritage 伝 son 発 now を suppression す る と と も に, 発 し た タ ン パ ク の active を modulate し て, そ の environmental variations に optimum 応 し て survival し て い る. In this study, the algae ラ and ラ Synechocystis Sp. PCC6803 の ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム parsing と プ ロ テ オ ー ム parsing を parallel し て い, low-temperature ス ト レ ス へ の optimum 応 process に あ る cells の mRNA 発 amount is の variations change と タ ン パ ク quality 発 now quantity の variations change を compare す る こ と, low temperature セ ン サ ー の owe - vision loss が low-temperature 応 a sexual の mRNA 発 amount is の - move と タ ン パ The influence of the な change in mass におよぼす on を clarification of する とする とを objective とする. 2001 annual の results ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム parsing Synechocystis の low-temperature セ ン サ ー (Hik33) - different strains の temperature conditions で の heritage 伝 発 を now, DNA マ イ ク ロ ア レ イ を with い て parsing し た. Hik33 の - different に よ り a の traces of low temperature induced 伝 son の 発 を now completely disappeared に し た が, affect を け な い heritage 伝 subgroup が exist し Hik33 の ほ か に 2 の low-temperature セ ン サ ー の is を to think し た. ヒ ス チ ジ ン キ ナ ー ゼ の - different strains ラ イ ブ ラ リ ー の ス ク リ ー ニ ン グ に よ り 2 の cryogenic セ ン サ ー の alternate と し て Hik2 と name づ け た ヒ ス チ ジ ン キ ナ ー ゼ を with fixed し た. Conditions of high salt concentration, high penetration 圧 で の DNA マ イ ク ロ ア レ イ を with い た parsing を い, そ れ ぞ れ の ス ト レ ス に specific に 応 answer す る heritage 伝 common subgroup と に 応 answer す る heritage 伝 subgroup が exist す る こ と が わ か っ た. Analytical Synechocystis プ ロ テ オ ー ム の soluble タ ン パ ク qualitative の secondary yuan ゲ ル electric 気 swimming に よ り CBB dyeing に よ り 320 ス ポ ッ ト, シ プ ロ ル ビ ー レ ッ ド dyeing で は 400 ス ポ ッ ト を 検 out で き る be を 験 department established し た. Youdaoplaceholder0, プロテ, ム, ム. Analysis of <s:1> results, 192 <s:1> スポットを are determined to be ム, 105 molecular species を are determined to be で た た. It is difficult to achieve the で な な った った った と membrane タ <s:1> パ <s:1> <s:1> <s:1> two-dimensional electrical movement が. The special に elementary order <s:1> IEF <s:1> サ プ プ が <s:1> can dissolve が difficulties であった. In the future, the conditions for the <s:1> solubilization <e:1> of the membrane タ, パ and パ are を検 to be discussed する. The な of the による segment of the complex <s:1> interfacial activator can dissolve the を test みる. Secondary yuan ゲ ル に こ だ わ ら ず separation can を よ く し た 1 yuan ゲ ル か ら, MALDI - TOF/MS analytical を っ て み た い.

项目成果

Kanesaki Y, Suzuki I, Allakhverdiev SI, Mikami K, Murata N.: "Salt Stress and Hyperosmotic Stress Regulate the Expression of Different Sets of Genes in Svnechocvstis sp.PCC 6803"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 290(1). 339-348 (2002)

Kanesaki Y、Suzuki I、Allakhverdiev SI、Mikami K、Murata N.：“盐胁迫和高渗胁迫调节 Svnechocvstis sp.PCC 6803 中不同基因组的表达”Biochem.Biophys.Res.Commun. 290(1)