シアノバクテリアの順化応答における光化学系I遺伝子群の転写調節機構の解析

蓝藻适应反应中光系统I基因转录调控机制分析

• 批准号: 14740433
• 负责人: 日原 由香子
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740433/
• 关键词: シアノバクテリア; 光順化; 光化学系I; 遺伝子発現; プロモーター; 転写制御; 強光; psaA; シネコシスティス

シアノバクテリアSynechocystis sp.PCC6803は、光強度の変化に応答し、系I遺伝子群のプロモーター活性を大きく変動させる。ところが、光強度変化シグナル受容から系I遺伝子発現調節に至るシグナル伝達経路は、全く明らかになっておらず、本研究課題ではその解明を目指している。今年度は前年度に引き続き、系I遺伝子プロモーターの光応答領域の同定を行なった。系I反応中心サブユニットをコードするpsaABおよび小サブユニット遺伝子の代表としてpsaDのプロモーター領域の解析を行った。転写開始点を決定し、また推定プロモーター部位を段階的に欠失させてluxABに連結し、光応答に必要な領域の同定を行ったところ、psaABには独立に光応答性を持つ2つのプロモーター(P1、P2)が存在することが明らかになった。上流プロモーターであるP1については、弱光下におけるプロモーターの活性化に必要なATリッチな領域を同定し、強光下ではこの活性化が解除されることを見いだした。一方、下流プロモーターP2の光応答領域は、P1の上流域に、P2自体からはかなり隔たって存在していることが分かった。この領域は強光下でのP2活性の抑制に関わっており、P1とP2の光応答性は、異なるメカニズムにより実現されていることが分かった。一方、psaDには、psaABと同様2つのプロモーター(P1、P2)が存在していたが、P1の活性は弱く、光応答性は認められなかった。P2はpsaAのP1と同様、弱光下で正の制御を受けることにより、光応答性が付与されていた。このことから、psaDでは、主にP2プロモーターが、系I遺伝子群の協調的な転写制御に関与していると推測される。psaAのP1とpsaDのP2の塩基配列を比較したが、両者に共通性は特に見いだされなかった。

The PCC6803 is designed to respond to changes in light intensity, and to respond to changes in light activity in the light subset.ところが、光强度変化シグナル受容から系I遗伝子発现调节に至るシグナル伝达経路は、全く明らかになっておらず、本研究课题ではその解明を目指している。This year's annual report is based on the same information as the previous year's report. This is the analysis of the domain of the I/O center. The writing start point is determined, the estimated position is determined, and the missing position is determined. The link is determined, and the necessary field is determined. The psaAB is independently determined, and the photoresponse is maintained. The existence of the two positions (P1, P2) is determined. P1 is activated in low light and necessary in high light. P2's optical response field is opposite to P1's upper basin, and P2's own is opposite to P1's upper basin. This domain is related to the inhibition of P2 activity under strong light, P1 and P2 photoresponsivity, and different from each other. One side, psaD, psaAB and the other 2 are the same.(P1, P2) There is a weak activity in P1 and a weak response in P1. P2 and P1 are the same, and the light is positive and negative. The relationship between the coordination of the two groups is assumed to be the same. P1 and P2 of psa A are arranged in a common way.

项目成果

Y.Hihara, K.Sonoike, M.Kanehisa, M.Ikeuchi: "DNA Microarray analysis of redox-responsive genes in the genome of the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803"Journal of Bacteriology. 185. 1719-1725 (2003)

Y.Hihara、K.Sonoike、M.Kanehisa、M.Ikeuchi：“蓝藻集胞藻 PCC 6803 基因组中氧化还原反应基因的 DNA 微阵列分析”细菌学杂志。

M.Muramatsu, Y.Hihara: "Transcriptional regulation of genes encoding subunits of photosystem I during acclimation to high-light conditions in Synechocystis sp. PCC 6803"Planta. 216. 446-453 (2003)

M.Muramatsu、Y.Hihara：“集胞藻 PCC 6803 在适应高光条件期间编码光系统 I 亚基的基因的转录调控”Planta。