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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

基本信息

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

项目摘要

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。

Microorganisms are the "light" of the body to receive, use, and use. In recent years, a number of eukaryotic microorganisms have become increasingly resistant to photoreceptors and enzyme fusion, while photoreceptors and enzyme activity have been turned ON-OFF. The diversity of enzyme types, the distribution of microorganisms, and the development of mechanisms are unknown. This study aims at the information analysis, function prediction, function analysis and biological analysis of eukaryotic microorganisms. In the current year (2022), we have implemented the functions other than the ORF, including the allocation of functions, and the analysis of functions. 1st, the microbial type is about 2%, the functional type is about 2%, the enzyme type is about 2%, the possibility is about 2%, the configuration is about 2%, the configuration is about 2%, and the following is about 2%. 1. The possibility of enzyme type selection is discussed. 2. The function is predicted, estimated, and distributed in fragments, including most of them. 3. Most of the acid sites are preserved in the middle of the array. In the future, we will study how to analyze the structure of the whole length of the array including ORF, ORF and ORF.