Gatewayテクノロジーを用いた藍色細菌のゲノムワイドな概日リズム発現解析

使用 Gateway 技术对蓝藻进行全基因组昼夜节律表达分析

• 批准号: 15770025
• 负责人: 小山 時隆
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15770025/
• 关键词: 藍色細菌; 概日時計; プロモーター; ゲノムワイド発現解析; Gatewayシステム; 生物発光; ルシフェラーゼ; 概日リズム

藍色細菌の概日時計に制御されたゲノムワイドな発現制御機構の解明の道筋をつけるため、多数の遺伝子のプロモーター活性を系統的に解析する手法の開発及びその活用を本研究の目的としている。まず、藍色細菌では時計遺伝子kaiC発現制御に広範囲に関与することを示した(発表論文、PNAS 2004)。さらに、KaiBタンパク質立体構造(4量体)の多量体化の鍵になるアミノ酸残基の置換により概日リズム発現を大きく変化させることを明らかにした(発表論文、JBC2005)。藍色細菌の時計による発現制御機構の基礎的な知見を得たのに加えて、新たな発光レポーター系の開発として、発光波長の異なるルシフェラーゼレポーター遺伝子を藍色細菌に導入することにより、生きた細胞で同時に2つのプロモーター活性測定に成功した(発表論文、PCP2004)。200余りのORF(全ORFの一割弱)の上流域0.6-1kbpを<プロモーター領域>とみなしたそれぞれの発現発光レポーター株をGatewayシステムで作製し、それらの生物発光をモニターした。連続明条件下と明暗条件下での発光変化様式の詳細な比較を行った。その結果、発光概日リズムの振幅、位相、暗誘導性の違いで分類できることが分かった。また、異なる遺伝子座にあるにもかかわらず発光変化様式が酷似するものもみつかり、このレポーター解析系でプロモーター活性の分類が可能であることが強く示唆された。これらの成果により、本研究課題で行った実験系でゲノムワイドなプロモーター活性解析が効率よく行えることを明らかにした。

The aim of this study is to develop and utilize methods for the analysis of biological activity systems of blue bacteria, including the development of biological control mechanisms and the analysis of biological control mechanisms. The development of a time-sensitive gene kaiC in blue bacteria is related to the development of a new gene (PNAS 2004). In addition, KaiB has a three-dimensional structure (4-dimensional) and a multi-dimensional bond. The substitution of acid residues in the structure has a great effect on the development of multi-dimensional structure (JBC2005). The basic knowledge of blue bacteria timing, development and control mechanism was obtained, and the development and development of new light emitting system, the difference of light emitting wavelength, and the introduction of blue bacteria into blue bacteria, the production of blue bacteria cells, and the simultaneous determination of blue bacteria activity were successfully determined (Presentation Paper, PCP2004). More than 200 ORFs (one cut of the whole ORF) were found in the upper region of 0.6-1kbp. A detailed comparison of light emission patterns under light and dark conditions is made. The amplitude, phase, and dark inductivity of the resulting, light-emitting, and light-emitting systems are classified into different categories. The classification of light emission patterns is similar to that of light emission patterns, and the classification of light emission patterns is possible. The results of this study are summarized as follows:

项目成果

Tetrameric architecture of the circadian clock protein KaiB - A novel interface for intermolecular interactions and its impact on the circadian rhythm

• DOI: 10.1074/jbc.m411284200
• 发表时间: 2005-05-13
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Hitomi, K;Oyama, T;Getzoff, ED
• 通讯作者: Getzoff, ED

Global gene repression by KaiC as a master process of prokaryotic circadian system

• DOI: 10.1073/pnas.0307411100
• 发表时间: 2004-01-20
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Nakahira, Y;Katayama, M;Kondo, T
• 通讯作者: Kondo, T

An in vivo dual-reporter system of cyanobacteria using two railroad-worm luciferases with different color emissions

• DOI: 10.1093/pcp/pch001
• 发表时间: 2004-01-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Kitayama, Y;Kondo, T;Oyama, T
• 通讯作者: Oyama, T

Nakahira Y, Katayama M, Miyashita H, Kutsuna S, Iwasaki H, Oyama T, Kondo T: "Global gene repression by KaiC as a master process of prokaryotic circadian system"Proc Natl Acad Sci USA. 101・3. 881-885 (2004)

Nakahira Y、Katayama M、Miyashita H、Kutsuna S、Iwasaki H、Oyama T、Kondo T：“KaiC 的全局基因抑制作为原核昼夜节律系统的主过程”Proc Natl Acad Sci USA 881・3。 2004）

Kitayama Y, Kondo T, Nakahira Y, Nishimura H, Ohmiya Y, Oyama T: "An In vivo Dual-Reporter System of Cyanobacteria Using Two Railroad-Worm Luciferases with Different Color Emissions"Plant Cell Physiol. 45・1. 109-113 (2004)

Kitayama Y、Kondo T、Nakahira Y、Nishimura H、Ohmiya Y、Oyama T：“使用两种不同颜色发射的铁路蠕虫荧光素酶的体内蓝细菌双报告系统”植物细胞生理学 109-113。 (2004)