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ラン藻における嫌気環境適応機構の全貌解明

Research Project

Project/Area Number 12J00105
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 植物分子生物・生理学
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

青木 里奈  名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsシアノバクテリア / 酸素環境適応 / 鉄硫黄クラスター / テトラピロール生合成 / 転写制御 / 低酸素適応 / クロロフィル生合成
Research Abstract

これまでの研究により、ラン藻の嫌気環境適応機構において、ChIRという転写制御因子が重要な働きを担っていることが示された。ChIRは環境中の酸素レベルに応じて、遺伝子の発現を活性化する転写活性化因子として機能している。しかし現在のところ、ChIRがどのように酸素環境を感知しているかは明らかとなっていない。
昨年度までの研究により、ChIRタンパク質が鉄硫黄クラスターと呼ばれる金属クラスターを保持していることが示された。鉄硫黄クラスターは、酸素にさらされると崩壊するという性質を持っており、これまでに、鉄硫黄クラスターを介して酸素環境を感知している転写制御因子がいくつか報告されている。よって、ChIRも鉄硫黄クラスターを介して酸素レベルを感知している可能性がある。
鉄硫黄クラスターには[2Fe-2S]や[4Fe-4S]などいくつかの種類が存在している。そこでその種類を同定するために、ICPによる金属定量を試みた。その結果、タンパク質中に鉄と硫黄が確かに含まれていることが明らかとなった。しかし、その化学量論としての解釈が困難であったため、サンプルの調製法など実験条件の改善が今後必要である。
加えて、ChIRに依存しない嫌気環境適応機構の解明のため、ゲノム中にトランスポゾンをランダムに挿入した変異株ライブラリーから単離した嫌気環境下で生育不良を示す変異株の解析を行った。昨年度までに明らかとなった8カ所のトランスポゾン挿入部位について、対応する遺伝子の単独欠損株をいくつか単離した。ライブラリー解析の結果は、嫌気環境適応機構が代謝系全体に広く分布している可能性を示唆するものであった。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] MarR-type transcriptional regulator ChIR activates expression of tetrapyrrole biosynthesis genes in response to low-oxygen conditions in cyanobacteria2012

    • Author(s)
      Rina Aoki
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 287 Issue: 16 Pages: 13500-13507

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.346205

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ラン藻のテトラピロール生合成系の嫌気環境適応と進化的視点2012

    • Author(s)
      青木里奈
    • Journal Title

      光合成研究

      Volume: 22 Pages: 87-97

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] テトラピロール生合成系遺伝子の低酸素誘導に関わる転写活性化タンパク質ChIRの酸素感知機構の解析2013

    • Author(s)
      青木里奈
    • Organizer
      第77回日本生化学会中部支部例会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2013-05-25
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803のchIR欠損株における"酸素依存型緑化"過程の解析2013

    • Author(s)
      青木里奈
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県)
    • Year and Date
      2013-03-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of a transcriptional regulator ChIR that activates the expression of tetrapyrrole biosynthesis genes in response to low-oxygen conditions2012

    • Author(s)
      Rina Aoki
    • Organizer
      14th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes
    • Place of Presentation
      Porto Palacio Congress Hotel & Spa (Porto, Portugal)
    • Year and Date
      2012-08-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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