バクテリア界における生物時計の進化

単細胞性藍色細菌Synechococcus sp.PCC7942の生物時計オペロン遺伝子(Ishiura et al.1997.in preparation)を使って、他の藍色細菌で生物時計遺伝子ホモローグを探索した。1)単細胞性藍色細菌Synecocystis sp.PCC6803の全ゲノム配列(Cyano Base,1996、かずさDNA研究所)を探索し、時計オペロンを構成する三つの遺伝子D、E、Fに対して、Dの相同遺伝子を一つ、E、Fの相同遺伝子をそれぞれ三つ見つけた。一組のD、E、F遺伝子は、Synechococcusと同様にD、E、Fの順に並んでおり、時計オペロンを構成しているように思われる。これらの遺伝子の相同性は非常に高く、アミノ酸配列レベルでの同一性は70-80%であった。今回見つけた時計オペロンを構成しない相同遺伝子が主時計で副次的な機能を担っているのか、あるいは主時計に従属する副時計を構成しているのかは非常に興味深い問題である。今後この点を先ず明らかにしたい。2)Synechococcusの生物時計遺伝子をプローブにして、繊維状藍色細菌Anabaena sp.PCC7120と好熱性単細胞性藍色細菌Synechococcus vulcanusからプラークハイブリダイゼーションで時計遺伝子ホモローグをクローニングした。D、E、F遺伝子がセットになってオペロンを構成していると思われる遺伝子の塩基配列をvulcanusで決定し、Anabaenaでも決定中である。vulcanusの遺伝子はアミノ酸配列レベルでは分類上同じSynechococcusに属するSynechoeoccus sp.PCC7942よりもSynechocystisの遺伝子に近かった。vulcanusは温泉で見つかった藍色細菌で、50℃が至適生育温度である。このような高温度条件下で生物時計がどのように機能しているか、周期の温度補償性とも関連して興味がもたれる。今後機能解析を行う予定である。

単細胞性藍色細菌Synechococcus sp.PCC7942の生物時計オペロン遺伝子(Ishiura et al.1997.in preparation)を使って、他の藍色細菌で生物時計遺伝子ホモローグを探索した。1)単細胞性藍色細菌Synecocystis sp.PCC6803の全ゲノム配列(Cyano Base,1996、かずさDNA研究所)を探索し、時計オペロンを構成する三つの遺伝子D、E、Fに対して、Dの相同遺伝子を一つ、E、Fの相同遺伝子をそれぞれ三つ見つけた。一組のD、E、F遺伝子は、Synechococcusと同様にD、E、Fの順に並んでおり、時計オペロンを構成しているように思われる。これらの遺伝子の相同性は非常に高く、アミノ酸配列レベルでの同一性は70-80%であった。今回見つけた時計オペロンを構成しない相同遺伝子が主時計で副次的な機能を担っているのか、あるいは主時計に従属する副時計を構成しているのかは非常に興味深い問題である。今後この点を先ず明らかにしたい。2)Synechococcusの生物時計遺伝子をプローブにして、繊維状藍色細菌Anabaena sp.PCC7120と好熱性単細胞性藍色細菌Synechococcus vulcanusからプラークハイブリダイゼーションで時計遺伝子ホモローグをクローニングした。D、E、F遺伝子がセットになってオペロンを構成していると思われる遺伝子の塩基配列をvulcanusで決定し、Anabaenaでも決定中である。vulcanusの遺伝子はアミノ酸配列レベルでは分類上同じSynechococcusに属するSynechoeoccus sp.PCC7942よりもSynechocystisの遺伝子に近かった。vulcanusは温泉で見つかった藍色細菌で、50℃が至適生育温度である。このような高温度条件下で生物時計がどのように機能しているか、周期の温度補償性とも関連して興味がもたれる。今後機能解析を行う予定である。