权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

kai時計遺伝子によるシアノバクテリア概日振動メカニズムの数理的予測

kai时钟基因对蓝藻昼夜节律振荡机制的数学预测

基本信息

批准号：
06J01748
负责人：
今村寿子 (滝川寿子)
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

シアノバクテリアの概日リズムを司る時計タンパク質KaiCは、発現レベルおよびリン酸化レベルが24時間周期で変動する。特にリン酸化レベルの振動は、3種類のKaiタンパク質を試験管内にて混合することで再現され、新しい概日機構解析モデルとして注目されている。これらの自律振動現象について、比較的簡単な数理モデルを構築し、振動が起きうる条件を網羅的に解析することで、分子機構の予測を試みた。まず発現レベルの振動について、kai時計遺伝子の自己転写制御機構を予測した。次にリン酸化レベルの振動について、KaiCが多様なリン酸化状態を有することが発振に必要であることを予測し、多様な状態間の機能的差違と、その振動制御における重要性を示した。実際、その後の実験グループの研究により、KaiCは多様なリン酸化状態を示すことが明らかとなっている。昨年度学術誌に発表したこれらの研究は、申請者の平成19年度博士論文として修められ合格している。最近になって、KaiC六量体間の単量体交換によってリン酸化状態の同調が起きることが報告された。個々の分子が自律的にリン酸化発振しうるならば、単量体交換による同調によって全体のリン酸化レベルの振動が現れている可能性がある。一方で我々は先の研究において、Kaiタンパク質複合体からリン酸化反応に対する負のフィードバックを発振原理として仮定してきた。本年度の研究では、同調とフィードバックという、2つの発振原理仮説を検証した。KaiC分子について個体別モデルを作成し、シミュレーションを行った。その結果、リン酸化レベルの同調だけでは振動は起こせないこと、リン酸化反応へのフィードバックは振動を起こせること、同調は周期を安定化させる効果があることが分かった。本研究は現在投稿準備中であり、20年度中の発表を予定している。

The time period of the event is 24 hours. In particular, the vibration of the three types of Kai Tzu mass test tube is mixed, and the new mechanism analysis is carried out. The simple mathematical model of the phenomenon of autonomous vibration, the analysis of the conditions for the initiation of vibration, and the prediction of molecular mechanisms The vibration of the engine is detected, and the control mechanism of the engine is predicted Second, the importance of vibration control is demonstrated by the difference between the functions of multiple acidification states and the necessity of vibration prediction. In the meantime, KaiC will continue to study the effects of various acidification conditions. The annual academic journal was published in 2009, and the applicant's doctoral thesis was completed in 2009. Recently, the homology of the acid state between the six molecules was reported. It is possible that all molecules will vibrate together in the presence of self-regulation and unit exchange. In this paper, we study the mechanism of vibration in the complex of KAI and KAI. This year's research is to prove the theory of resonance and coherence. KaiC molecules are used to create individual molecules. The result is that the resonance period of the acid is not stable, and the resonance period is stable. This study is currently in preparation for submission and is scheduled for 20 years.