酵素型ロドプシン：光でON-OFFする酵素が描く新しい微生物の生き様

酶型视紫红质：通过光开关的酶吸引微生物的新生活方式

• 批准号: 21K19134
• 负责人: 吉澤 晋
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19134/
• 关键词: ロドプシン; 光受容体; トランスクリプトーム; 海洋微生物; 光受容; 真核微生物

微生物は“光”をどのような機構で受け取り、どのように利用しているのか？近年、数個体の真核微生物ゲノムから光受容体(ロドプシン)と酵素が融合したタンパク質が見つかり、光に応じて酵素活性をON-OFFすることが明らかになった。しかしながら、酵素型ロドプシンの遺伝的多様性や微生物への分布のみならず、機構発現メカニズムも未解明である。本研究では、真核微生物トランスクリプトームの情報解析、機能ドメインの機能予測、異種発現系を用いた機能解析などを駆使することで、酵素型ロドプシンの生物学的役割を解き明かすことを目的とする。本年度（2022年度）は昨年度に実施したロドプシン以外の機能ドメインがORFに含まれる配列の、機能部分に注目した情報解析を引き続き実施した。1stスクリーニングでは、微生物型ロドプシン配列の約2%が機能ドメインを持つ何らかの酵素型ロドプシンである可能性が示唆されたが、各配列を詳細に調べると以下の事柄が明らかになった。1. 酵素型ロドプシンの可能性のある配列は、主に真核微生物のトランスクリプトームデータから見つかった。2. 機能ドメイン予測から推定された機能遺伝子の断片配列しか含まない配列が多数存在した。3. レチナールと結合するアミノ酸部位が保存されていない配列が多数存在した。今後の研究では、ロドプシンおよび機能ドメインの全長配列を含むORFであり、かつレチナールと結合する部位が保存されている配列に対象を絞って解析を実施する。

Microbial <s:1> "light" を ような ような ような institutions で are taken by け and <s:1> ように ように utilize <s:1> て る る ように ように ように ように ような ような? In recent years, several individual の eukaryotic microorganism ゲ ノ ム か ら light by let body (ロ ド プ シ ン) と enzyme が fusion し た タ ン パ ク qualitative が see つ か り, light に 応 じ を て enzyme activity ON - OFF す る こ と が Ming ら か に な っ た. し か し な が ら, enzyme ロ ド プ シ ン の but 伝 multiple others や microbial へ の distribution の み な ら ず, organization 発 メ カ ニ ズ ム も not interpret で あ る. This study で は, eukaryotic microorganism ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム の intelligence parsing, functional ド メ イ ン の function to measure, heterogeneous 発 now を with い た function analytical な ど を 駆 make す る こ と で, enzyme ロ ド プ シ ン cut を の biology service solution き Ming か す こ と を purpose と す る. This year (2022) annual に は yesterday be applied し た ロ ド プ シ ン outside の function ド メ イ ン が ORF に containing ま れ る match column の and functional part に し た intelligence parsing を lead き 続 き be applied し た. 1 st ス ク リ ー ニ ン グ で は type, microbial ロ ド プ シ ン match column の about 2% が function ド メ イ ン を hold what つ ら か の enzyme type ロ ド プ シ ン で あ が る possibility in stopping さ れ た が, each match column を detailed に べ る と の things under the handle が Ming ら か に な っ た. Type 1. Enzyme ロ ド プ シ ン の possibility の あ る match column は, Lord に eukaryotic microorganism の ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム デ ー タ か ら see つ か っ た. 2. Function: ドメ ドメ ら the pretest: ら the presumption of された function: 伝 the subfragment arrangement of the subfragment: ドメ the subfragment arrangement of the subfragment: まな the subfragment arrangement of the subfragment: が most of them have た. 3. レ チ ナ ー ル と combining す る ア ミ ノ acid site が save さ れ て い な い match column が most existing し た. Future study で の は, ロ ド プ シ ン お よ び function ド メ イ ン の span arrangement を containing む ORF で あ り, か つ レ チ ナ ー ル と combining す る parts が save さ れ て い る match column に like を seaborne ground っ て parsing を be applied す る.