Functional Characterization of Ca2+/H+ antuporters froma halotolerant cyanobacteria

耐盐蓝藻 Ca2/H 正向转运蛋白的功能表征

• 批准号: 19510226
• 负责人: HIBINO Takashi
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Meijo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19510226/
• 关键词: 耐塩性ラン藻; 遺伝子破壊; トランスポーター; アンチポーター; 環境ストレス; Ca2+

耐塩性ラン藻(Aphanothec halophytica)は、死海から単離された光合成細菌で、幅広い塩濃度(0.25M~3.0MNaCl存在下)で生育可能であり、多くの環境適応メカニズムに関与する極めて特徴的な遺伝子を持つことを明らかにしてきた。また、A. halophyticaは、通常のラン藻とは大きく異なり、非常に高濃度のCa^(2+)存在下で生育し、同時に生育に伴い細胞外のpHが極めて高くなるという特徴を示す。このことは、Ca^(2+)イオンの取り込み・排出、それに伴なうH^+イオンの取り込み・排出が極めて効率よく機能して外部環境に適応していると推測される。現在、Ca^(2+)イオンの取り込み・排出に関与するApCAX遺伝子(Ca^(2+)/H^+アンチポーター)をクローニングを行い、アンチポーター遺伝子欠損した大腸菌を用いた発現システムでその機能解析を行った。また、淡水性ラン藻を用いてApCAX遺伝子過剰発現も試みた。一方、特定の遺伝子・蛋白質の重要性を明らかにするうえで、遺伝子導入による過剰発現あるいは遺伝子破壊した植物の解析は、非常に一般的であり、有益な結果が多く得られている。塩生植物の有する特有の耐塩性メカニズムを明らかにするうえで、遺伝子導入の手法は不可欠である。しかし、塩生植物への遺伝子導入は極めて困難である。そこで、耐塩性モデル光合成細菌としてA. halophyticaへの遺伝子導入法を確立し、積極的に耐塩性メカニズムに関与すると思われる遺伝子・蛋白質の解析、さらに、相互作用している遺伝子・蛋白質の解明を計画した。現在、前述したApCAX遺伝子を抗生物質耐性遺伝子挿入による遺伝子破壊したプラスミドを構築し、A. halophyticaへの遺伝子導入法を試みている。染色体DNAの相同組み換えを行った。現在のところ、完全に破壊された株は得られていないが、一部DNAが破壊された株が得られているので、完全破壊株作出のための条件検討をする一方、予備的な研究を行っている。

The tolerance of Aphanothec halophytica to photosynthetic bacteria in the Dead Sea was investigated. The results showed that the growth potential of Aphanothec halophytica was higher than that of Aphanothec halophytica in the presence of 0.25M~ 3.0M NaCl, and the growth potential was higher than that of Aphanothec halophytica in the presence of 0.25M~ 3.0M NaCl.また、A. Halophytica is characterized by the fact that it can reproduce in the presence of very high concentrations of Ca^(2+) and is accompanied by extremely high extracellular pH during reproduction. The effect of Ca^(2+) on the external environment is estimated. Now, Ca^(2+)/H^(2+)/ApCAX gene (Ca^(2+)/H^(2 +)/ApCAX gene) can be used to analyze the function of E. coli. ApCAX is a new type of biological agent. The importance of specific genes and proteins is clear, the introduction of genes is obvious, the analysis of genes and plants is very general, and beneficial results are obtained. The plant has unique tolerance, and the method of introducing the seed is indispensable. It is difficult to introduce the seeds of plants into the soil. Photosynthetic bacteria A. Halophytica gene introduction method established, positive resistance, related and thought, gene protein analysis, interaction, gene protein interpretation program Now, ApCAX gene is A new antibiotic resistant gene. Halophytica Chromosome DNA is the same group. Now, we have to prepare for the study of the condition of the complete and complete destruction of the plant.

项目成果

甜菜の適合溶質の合成・輸送・蓄積機構

甜菜中相容性溶质的合成、运输和积累机制

• 发表时间: 2009
• 作者: 西川貴士;山田奈々;山根浩二;日比野隆;玉掛秀人;高倍昭洋
• 通讯作者: 高倍昭洋

アマランサスのベタイン合成制御に及ぼす前躯体とコリンモノオキシゲナーゼの役割

前体和胆碱单加氧酶在调节苋菜甜菜碱合成中的作用

• 发表时间: 2008
• 作者: 深谷文統;N. H. Bhuiyan;山田奈々;山根浩二;日比野隆;高倍昭洋
• 通讯作者: 高倍昭洋

Overexpression of DnaK chaperone from a halotolerant cyanobacterium Aphanothece halophytica increases seed yield in rice and tobacco

耐盐蓝藻 Aphanothece halophytica 中 DnaK 分子伴侣的过度表达可提高水稻和烟草的种子产量

• 发表时间: 2008
• 期刊: Plant Bioechnology 25
• 作者: Uchida A;Hibino T;Shimada T;Saigusa M;Takabe Tet;Araki E;Kajita H and Takabe Ter.
• 通讯作者: Kajita H and Takabe Ter.

ベタインの蓄積に及ぼす3-ホスホグリセリン酸脱水素酵素の役割

3-磷酸​​甘油酸脱氢酶对甜菜碱积累的作用

• 发表时间: 2008
• 作者: 伊藤貴之;R. WADITEEI;平田絵美;日比野隆;田中義人;高倍昭洋;寺倉伸治
• 通讯作者: 寺倉伸治

Metabolic Engineering for Betaine Accumulation in Microbes and Plants*

• DOI: 10.1074/jbc.m704939200
• 发表时间: 2007-11
• 期刊: Journal of Biological Chemistry
• 影响因子: 4.8
• 作者: Rungaroon Waditee;Nazmul H. Bhuiyan;Emi Hirata;T. Hibino;Yoshito Tanaka;M. Shikata;T. Takabe