生物時計の進化にともなう時計タンパク質KaiBの構造と機能の変化

随着生物钟的进化,时钟蛋白 KaiB 的结构和功能发生变化

基本信息

  • 批准号:
    11J40160
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2011 至 2013
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

生物時計は、昼夜の変化に適応するために、様々な活性を24時間周期で自律的に振動させる細胞内分子機構である。藍色細菌の生物時計はKaiA、KaiB、KaiCからなっており、ATP存在下においてこれらの3つのタンパク質が相互に作用しあうことで自律的な時間振動を生み出すことができる。KaiBは進化の初期では2量体であり、藍色細菌において時計として進化した結果、4量体を形成するようになったのだと考えられる。4量体構造と機能の関わりを検証するために、C末端酸性残基(95-108)を欠失させた変異体KaiB、KaB_<1-94>を作製した。KaiB_<1-94>は2量体と見積もられた。KaiB_<1-94>はin vitroで野生型と同様にリズム発振する機能があることが示された。原子間力顕微鏡(AFM)を用いた解析によって、KaiB_<WT>のオリゴマー構造を検証した。AFM解析は、鋭い探針によって試料表面を走査し上下方向への変位を計測することにより、試料表面の凹凸形状の評価を行う手法である。この結果、KaiB_<WT>では3つのタイプの粒子が観察された。この結果は、KaiB_<WT>が4量体-2量体-単量体の平衡状態にある可能性を示唆する。この結果およびKaiB_<1-94>がin vitroでリズムを発振できるという結果を踏まえると、2量体もしくは単量体構造のKaiB<WT>がKaiCと複合体を形成するのではないかというモデルが示唆された。また、蛍光相関分光法(FCS法)により、時間振動中のKaiAとKaiBの複合体形成を詳細に調べた。KaiAとKaiBはともに、KaiCのリン酸化状態によってKaiCの結合親和性が変わり、異なる複合体形成の位相を示すことが明らかになった。
Biochronology, circadian rhythm, activity, 24-time cycle, autonomous vibration, intracellular molecular machinery Blue bacteria biochronometer KaiA, KaiB, KaiC, ATP in the presence of the three elements of the interaction, self-regulation of the time vibration generated by the two elements. KaiB is the initial stage of evolution, the blue bacteria is the result of evolution, and the four organisms are formed. 4. Molecular structure and function are related to the identification of C-terminal acidic residues (95-108) and the control of heterologous KaiB and KaB<1-94>. KaiB<1-94>_ KaiB_<1-94>in vitro is the same as wild type. Atomic Force Microscopy (AFM) is used to analyze and verify the structure of KaiB<WT>. AFM analysis, sharp probe to inspect the sample surface, measurement of vertical position, evaluation of uneven shape of sample surface This result, KaiB<WT>_3 These results indicate the possibility of KaiB_<WT>g 4 - 2-unit equilibrium. The result is that KaiB_<1-94>g is in vitro, and <WT>KaiC_g is in complex. The complex formation of KaiA and KaiB in temporal vibration was carefully tuned by FCS method. KaiA, KaiB, KaiC, KaiB, KaiC, Kai

项目成果

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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Phase-dependent generation and transmission of time information by the KaiABC circadian clock oscillator through SasA-KaiC interaction in cyanobacteria.
KaiABC 生物钟振荡器通过蓝藻中的 SasA-KaiC 相互作用产生和传输时间信息的相位依赖性。
  • DOI:
    10.1111/j.1365-2443.2012.01597.x
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Valencia S;J;et al
  • 通讯作者:
    et al
The Roles of the Dimeric and Tetrameric Structures of the Clock Protein KaiB in the Generation of Circadian Oscillations in Cyanobacteria
  • DOI:
    10.1074/jbc.m112.349092
  • 发表时间:
    2012-08-24
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    Murakami, Reiko;Mutoh, Risa;Ishiura, Masahiro
  • 通讯作者:
    Ishiura, Masahiro
Thermodynamically Induced Conformational Changes of the Cyanobacterial Circadian Clock Protein KaiB
  • DOI:
    10.1007/s00723-011-0228-2
  • 发表时间:
    2011-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    Mutoh, Risa;Mino, Hiroyuki;Ishiura, Masahiro
  • 通讯作者:
    Ishiura, Masahiro
Fluorescence correlation spectroscopy (FCS)法によるKaiB-KaiC複合体形成の検出
通过荧光相关光谱 (FCS) 方法检测 KaiB-KaiC 复合物的形成
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mutoh R.;Mino H.;Murakami R.;Uzumaki T.;Ishiura M;村上怜子
  • 通讯作者:
    村上怜子
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  • DOI:
  • 发表时间:
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    村上 怜子;ら
  • 通讯作者:
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    2007
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    村上 怜子;ら;武藤梨沙
  • 通讯作者:
    武藤梨沙
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グリチルリチン酸とその類似体はキヌレニンアミノトランスフェラーゼ2活性を阻害する
甘草酸及其类似物抑制犬尿氨酸转氨酶2活性
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  • 发表时间:
    2019
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    木村 文香;村上 怜子;藤垣 英嗣;國澤 和生;毛利 彰宏;仲本 賢太郎;山本 康子;鍋島 俊隆;齋藤 邦明;藤垣英嗣,吉田幸弘,加藤紘一,小田彰史,山本康子,鍋島俊隆,齋藤邦明
  • 通讯作者:
    藤垣英嗣,吉田幸弘,加藤紘一,小田彰史,山本康子,鍋島俊隆,齋藤邦明

村上 怜子的其他文献

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  • 通讯作者:
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