The elucidation of ATPase-mediated intramolecular feedback in KaiC

KaiC 中 ATP 酶介导的分子内反馈的阐明

• 批准号: 23770039
• 负责人: TAKAI Naoki
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23770039/
• 关键词: KaiC; ATPase; 生物時計; シアノバクテリア; 概日時計

The circadian clock comprises three clock proteins named KaiA, KaiB, and KaiC. The ATPase activity of KaiC defines the period of circadian rhythms in vivo and vitro and has an essential circadian characteristic of temperature compensation. In this study, we show how the ATPase activity of KaiC keeps the period of circadian rhythms constant across broad range temperature functions. When an ATPase reaction of KaiC are initiated by a temperature jump from on-ice to 45 °C, the ATPase activity is elevated instantaneously, and soon repressed by an intramolecular feedback in itself, but nevertheless the ATPase activity in KaiC mutant that lose the characteristic of temperature compensation of the period do not show this attenuation as KaiC-WT showed. We presumed that KaiC has an intramolecular feedback mechanism using ATPase activity of C2 domain in itself, which keeps the period of circadian rhythms constant across broad range temperature.

生物钟由三种时钟蛋白组成，分别称为 KaiA、KaiB 和 KaiC。 KaiC的ATPase活性定义了体内和体外昼夜节律的周期，并具有温度补偿的重要昼夜节律特征。在这项研究中，我们展示了 KaiC 的 ATP 酶活性如何在广泛的温度函数范围内保持昼夜节律周期恒定。当KaiC的ATPase反应因从冰上温度跃升至45°C而引发时，ATPase活性瞬间升高，并很快被自身的分子内反馈抑制，但失去该时期温度补偿特征的KaiC突变体中的ATPase活性并没有像KaiC-WT那样表现出这种减弱。我们推测 KaiC 具有利用 C2 结构域本身的 ATPase 活性的分子内反馈机制，可在广泛的温度范围内保持昼夜节律的周期恒定。

项目成果

RpaB, Another Response Regulator Operating Circadian Clock-dependent Transcriptional Regulation in Synechococcus elongatus PCC 7942

• DOI: 10.1074/jbc.m111.338251
• 发表时间: 2012-07-27
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Hanaoka, Mitsumasa;Takai, Naoki;Tanaka, Kan
• 通讯作者: Tanaka, Kan

シアノバクテリア時計蛋白質 KaiCの ATPase活性と kinase活性の分子内カップリング

蓝藻时钟蛋白 KaiC 的 ATP 酶和激酶活性之间的分子内耦合

• 发表时间: 2011
• 作者: 矢部綾美;吉本尚子;杉野由佳;村上聡一郎;Niti Sai-ngam;角愼一郎;恒吉唯充;斉藤和季;伊藤久美子他
• 通讯作者: 伊藤久美子他

時計蛋白質KaiCのATPase活性を用いた周期の規定および温度補償性の獲得機構

利用时钟蛋白 KaiC 的 ATPase 活性调节周期和获得温度补偿的机制

• 发表时间: 2011
• 作者: Yamamoto K;Suzuki T;Aihara Y;Haga K;Sakai T;Nagatani A.;高井直樹，三輪久美子，尾上靖宏，村山依子，大川妙子，近藤孝男
• 通讯作者: 高井直樹，三輪久美子，尾上靖宏，村山依子，大川妙子，近藤孝男

高井直樹他

高井直树等人。

• 发表时间: 2013
• 作者: 矢部綾美,吉本尚子,杉野由佳;村上聡一郎,Niti Sai-ngam,角愼一郎,恒吉唯充,斉藤和季;高井直樹他
• 通讯作者: 高井直樹他

シアノバクテリアの概日時計応答に関わる新たな転写制御様式の発見

发现与蓝藻生物钟反应相关的新转录控制模式

• 发表时间: 2012
• 作者: 小沼美沙都;吉本尚子;水野新也;上山正恵;鎌田庸宏;今井真介;角愼一郎;恒吉唯充;斉藤和季;中島 淳・水谷 宏・藤井法行;華岡光正他
• 通讯作者: 華岡光正他