概日時計の運行速度制御遺伝子pexの光応答性の解析

控制生物钟速度的基因 pex 的光反应性分析

• 批准号: 13740430
• 负责人: 沓名 伸介
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-13740430/
• 关键词: 概日時計; 光応答性; pex; シアノバクテリア; 藍色細菌; pex遺伝子

概日時計は環境の光変化に応じて運行速度すなわち概日速度を調節する。生物はこの光応答性によって様々な生物活性の発現タイミングを最適にしている。本研究では、概日速度調節遺伝子pexの発現調節因子を分子遺伝学的手法で探索してDNA結合型転写因子CmpRを同定した。そのためには、まずpex発現の生物発光レポーター株を作製した。そしてトランスポゾンをゲノムの不特定部位に挿入した約3万コロニーから、野生型より明るく輝く30個のコロニーを分離した。それらから、さらにノーザン法でpex mRNAレベルを調べ野生型よりも蓄積しているpex発現変異体を4つに絞り込んだ。そのうちの一つについてプラスミドレスキューを行い、cmpR遺伝子にトランスポゾンが挿入していることがわかった。cmpRから発現するCmpRタンパクはDNA結合型転写因子で光合成のカルビン回路に必要な一連の遺伝子群の転写を調節する。このcmpR破壊株ではpex発現レベルが上がっているため、概日速度も下がっている。しかし、cmpR DNA断片を形質転換でこの破壊株ゲノムに組み込むとpex発現レベルと概日速度の両方が野生型に戻った。したがって、cmpRがpex発現の抑制遺伝子であり、概日速度の調節因子であることを明らかにした。またcmpRとpex遺伝子の二重遺伝子破壊体をつくり、そのリズムを調べたところ、リズムの反応性は野生型に近付いた。このことからcmpRは我々の期待したとおり、pexを介して概日速度を調節していることが遺伝学的にも示された。CmpRタンパクはシアノバクテリアの概日時計に関係する因子としては初めてのDNA結合型転写因子である点で興味深いだけでなく、光合成の影響を受けていることが考えられる。

The operating speed of the system is adjusted according to the change of environment. The biological activity of these organisms is optimized for the development of their photoactivity. In this study, we explored the molecular genetic approach to determine the identity of the DNA-binding gene CmpR. The bio-photonics plant that was discovered in the 1990s and 1990s was under control. The wild type has about 30,000 cells isolated from the unspecified sites. In addition, pex mRNA expression is regulated in wild type and accumulated in pex gene expression variants. In the middle of the game, the game is played. CmpR gene expression is regulated by the DNA binding gene expression factor, which is essential for photosynthesis and gene expression. In the case of the CMPR, it is necessary to increase the speed of production. CMPR DNA fragments are genetically modified, and the expression of these DNA fragments is rapidly increasing. CmpR is the inhibitor of pex occurrence and the regulator of daily velocity. CmpR and pex genes are the most common genes in the wild. This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with someone who's been in a relationship with me. CmpR is a DNA-binding factor that affects photosynthesis.