シアノバクテリアのKaiCリン酸化概日時計の同調メカニズム

蓝藻KaiC磷酸化生物钟的夹带机制

• 批准号: 06J06440
• 负责人: 村山 依子
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06440/
• 关键词: 概日時計; シアノバクテリア; 同調; KaiCリン酸化; Kaicリン酸化

シアノバクテリアは、光や温度といった外界刺激により概日時計の位相をリセットすることで、昼夜交代などの外界のサイクルに概日リズムを同調させている。シアノバクテリアの3つの時計タンパク質KaiA,KaiB,KaiCとATPを試験管内で混合するとKaiCのリン酸化振動が再構成されることから、この化学振動がシアノバクテリアの時計システムの中枢であると考えられている。この化学振動は外界への同調能を持つのだろうか?私は、試験管内で再構成したKaiCリン酸化振動の位相をリセットできる刺激を探索し、温度変化が効果的であることを示した。さらに、様々な長さの高温/低温サイクルにさらしたときのKaiCリン酸化振動(一定条件では23時間周期)を調べ、試験管内KaiCリン酸化振動は20〜28時間周期の温度サイクルに同調できること、またその同調様式がノンパラメトリック同調であることを明らかにした。シアノバクテリア細胞内でも、試験管内で観察された温度同調システムが働いていることが示唆された。したがってシアノバクテリアにおいては、概日時計の温度同調がたった3つの蛋白質内でおこる生化学反応の調節で説明できることが示唆される。これまで、概日時計の環境への同調メカニズムは他の生物においても分子レベルでの明瞭な答えが得られていない。概日時計の同調メカニ・ズムを解明するためのモデルケースを確立した点においても本研究の成果は意義深いと考えられる。

シ ア ノ バ ク テ リ ア は や, light temperature と い っ た stimulation に よ り almost daily hour meter の phase を リ セ ッ ト す る こ と で day and night, metasomatism な ど の outside の サ イ ク ル に almost daily リ ズ ム を homology さ せ て い る. シ ア ノ バ ク テ リ ア の 3 つ の chronometer タ ン パ ク KaiA, KaiB, KaiC と を ATP test tube mixed で す る と KaiC の リ ン acidification vibration が reconstitution さ れ る こ と か ら, こ の chemical vibration が シ ア ノ バ ク テ リ ア の chronometer シ ス テ ム の central で あ る と exam え ら れ て い る. <s:1> <s:1> chemical vibration external へ <s:1> homology energy を holding へ だろう だろう? Private は で, test tube to constitute し た KaiC リ ン vibration の acidification phase を リ セ ッ ト で き る stimulus を explore し, temperature variations が unseen fruit で あ る こ と を shown し た. さ ら に, others 々 な long さ の high/low temperatures サ イ ク ル に さ ら し た と き の KaiC リ ン acidification vibration (certain condition で は 23 time period) を べ, test tube KaiC リ ン acidification vibration の は 20 ~ 28 time cycle temperature サ イ ク ル に homology で き る こ と, ま た そ の homology others type が ノ ン パ ラ メ ト リ ッ ク homology で あ る こ と Youdaoplaceholder0 Ming ら た に た た. シ ア ノ バ ク テ リ ア intracellular で も, test tube で 観 examine さ れ た temperature homology シ ス テ ム が 働 い て い る こ と が in stopping さ れ た. し た が っ て シ ア ノ バ ク テ リ ア に お い て は, almost daily hour meter の temperature homology が た っ た 3 つ の protein in で お こ る biochemistry anti 応 の adjust で illustrate で き る こ と が in stopping さ れ る. こ れ ま で, almost daily hour meter の environment へ の homology メ カ ニ ズ ム は he の biological に お い て も molecular レ ベ ル で の clear answer な え が must ら れ て い な い. Almost daily hour meter の homology メ カ ニ · ズ ム を interpret す る た め の モ デ ル ケ ー ス を establish し た point に お い て も は の results this study meaning deep い と exam え ら れ る.

项目成果

シアノバクテリアの時計タンパク質KaiCによる概日遺伝子発現制御

蓝藻时钟蛋白 KaiC 对昼夜节律基因表达的调节

• 发表时间: 2008
• 作者: 村山依子;小山時隆;近藤孝男
• 通讯作者: 近藤孝男

ATPase activity of KaiC determines the basic timing for circadian clock of cyanobacteria

• DOI: 10.1073/pnas.0706292104
• 发表时间: 2007-10-09
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Terauchi, Kazuki;Kitayama, Yohko;Kondo, Takao
• 通讯作者: Kondo, Takao

Regulation of circadian gene expression by KaiC in cyanobacteria

KaiC 在蓝藻中调节昼夜节律基因表达

• 发表时间: 2007
• 作者: 村山依子;小山時隆;近藤孝男
• 通讯作者: 近藤孝男

Regulation of circadian clock gene expression by phosphorylation states of KaiC in cyanobacteria

• DOI: 10.1128/jb.01693-07
• 发表时间: 2008-03-01
• 期刊: JOURNAL OF BACTERIOLOGY
• 影响因子: 3.2
• 作者: Murayama, Yoriko;Oyama, Tokitaka;Kondo, Takao
• 通讯作者: Kondo, Takao