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。

There are three types of timepieces: KaiA, KaiB and KaiC. The main purpose of this study is to investigate the possible causes of vibration and vibration. KaiC[EE] has two different acid residues. The acid residues are replaced by the acid residues. The acid residues are replaced by the acid residues. kaiC[EE] is the only one who has the right to change his mind. KaiC[EE] in the test tube, KaiA, KaiB and the mixture of KaiA, KaiB and KaiC[EE] in the test tube, KaiC[EE] in the test tube, KaiC[EE] in the test tube. KaiA's intracellular production is controlled arbitrarily, and KaiA's quantitative induction system is developed. kaiC[EE] background KaiA emission quantity is low, and the periodic waveform is low. The adjustment mechanism of kaiC[EE] variation is necessary for the possibility of a change in time period of about 48 hours. The function of kaiA's development control system is to determine the possibility of certain functions.

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