シアノバクテリア概日時計の転写翻訳フィードバックループの総合的理解

全面了解蓝藻生物钟的转录-翻译反馈环

• 批准号: 22KJ2900
• 负责人: 村山(井上) 依子
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2900/
• 关键词: 概日リズム; シアノバクテリア

シアノバクテリアの概日時計は3種類の時計タンパク質KaiA、KaiB、KaiCで構成されている。シアノバクテリアの概日リズムはKaiCのリン酸化振動と転写翻訳フィードバックが共役することにより生じると考えられている。KaiCの二箇所のリン酸化残基をグルタミン酸に置換したkaiC[EE]変異体はリン酸化振動が停止しているにも関わらず約48時間周期の転写リズムを示す。kaiC[EE]変異体がリズムを刻むためには転写翻訳フィードバックループが必要であることが昨年度に確認できたため、この変異体に着目して解析を進めている。KaiC[EE]を試験管内でKaiA、KaiBと混合してもリズムは検出されなかったが、KaiAの濃度に応じてKaiC[EE]のATPase活性や複合体の状態が変化することを明らかにした。KaiAの細胞内発現量を任意に制御するため、リボスイッチを活用しKaiAを定量的に誘導できる系を開発した。kaiC[EE]背景ではKaiA発現量に応じてリズムの周期や波形が変わりやすいこと、つまりリン酸化振動がないとKaiA量の変化に対するロバスト性が低くなることがわかった。またkaiC[EE]変異体の約48時間周期のリズムには内在性のkaiAプロモーターの調節機構が必要となる可能性が出てきた。kaiAの発現制御はコア・オシレーターの機能にはマイナーな影響しか想定されていなかったが、リン酸化振動を欠く条件では一定の機能を担う可能性がある。

Youdaoplaceholder0, テリア, テリア, で, a total of three types of daily timepieces タ, パ, パ materials KaiA, KaiB, and KaiCで constitute されて る る る. シ ア ノ バ ク テ リ ア の is day リ ズ ム は KaiC の リ ン acidification vibration と planning write turn 訳 フ ィ ー ド バ ッ ク が す total service る こ と に よ り raw じ る と exam え ら れ て い る. Two KaiC の is の リ ン acidification residues を グ ル タ ミ ン acid に replacement し た KaiC (EE) - variant は リ ン acidification vibration が stop し て い る に も masato わ ら ず 48 time period の planning write リ ズ ム を す. KaiC (EE) - variant が リ ズ ム を carved む た め に は planning write turn 訳 フ ィ ー ド バ ッ ク ル ー プ が necessary で あ る こ と annual に が yesterday confirmed で き た た め, こ の - variant に with mesh し て parsing を into め て い る. KaiC (EE) を test tube で KaiA, KaiB と mixed し て も リ ズ ム は 検 out さ れ な か っ た が, KaiA の concentration に 応 じ て KaiC (EE) の や complex ATPase activity state の が variations change す る こ と を Ming ら か に し た. KaiA 発 now quantity を arbitrary に の cell suppression す る た め, リ ボ ス イ ッ チ を use し KaiA を quantitative に induced で き る started を 発 し た. KaiC (EE) background で は KaiA 発 now quantity に 応 じ て リ ズ ム や waveform が の cycle - わ り や す い こ と, つ ま り リ ン acidification vibration が な い と KaiA quantity の variations change に す seaborne る ロ バ ス ト sex low が く な る こ と が わ か っ た. ま た kaiC (EE) - variant の 48 time cycle の リ ズ ム に は internality の kaiA プ ロ モ ー タ ー の regulator が necessary と な る possibility が out て き た. KaiA の 発 now suppression は コ ア · オ シ レ ー タ ー の function に は マ イ ナ ー な influence し か scenarios さ れ て い な か っ た が, リ ン vibrating を owe く acidification で は を bear certain の function う possibility が あ る.

项目成果

Damped Oscillation in the Cyanobacterial Clock System

蓝藻时钟系统中的阻尼振荡

• DOI: 10.1007/978-3-030-72158-9_12
• 发表时间: 2021
• 期刊: Circadian Rhythms in Bacteria and Microbiomes. Johnson, C.H., Rust, M.J. (eds) Springer, Cham.
• 作者: Ito Hiroshi;Murayama Yoriko;Kawamoto Naohiro;Seki Motohide;Iwasaki Hideo
• 通讯作者: Iwasaki Hideo