シアノバクテリアにおける光合成と窒素代謝間のクロストーク機構の解明

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本研究の目的である光合成と窒素代謝間のクロストーク機構の解明のためシアノバクテリア株 Synechocystis sp.PCC 6803を用いて研究を行った。これまでの研究結果よりSll1961とNblAは共に強光時の光化学系量比調節と窒素欠乏時の光アンテナフィコビリソーマの分解に関与している事が明らかになっていた。両因子は転写レベルで影響しあっており、両方に機構に非常に重要であるがタンパク質レベルでの機能の解明には至っていない。NblAは元々Sunechococcus elongutas 7942株により窒素欠乏時のフィコビリソーマ分解に関与する因子として同定されており、NblAの調節因子としてNblR,NblS,NblCなどの因子の関与が明らかにされている。これらの因子に相同性を持つ因子が Synechocystis株にも存在するがこれらの因子は窒素欠乏時の応答には関与していない事が明らかになっている。Sll1961やNblA同様、両経路に関与する因子の探索のため、既に知られている Synechococcus株でのフィコビリソーマ分解に関与する因子の強光で光化学系量比調節への関与を調べた。するとSynechococcus株のNblR、NblS,NblCさらにはNblAすべての変異株において強光時の光化学系量に比の正常な調節が観察された。これらの結果からSynechocystisとSynechococcusでは強光時の光化学系量比調節と窒素欠乏時のフィコビリソーマ分解には異なる因子が関与し、これらの経路のクロストークはSynechocystis株でのみ見いだされる事が示唆された。