シアノバクテリアの順化応答における光化学系I遺伝子群の転写調節機構の解析

Research Project

Project/Area Number	14740433
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	植物生理
Research Institution	Saitama University
Principal Investigator	日原由香子埼玉大学, 理学部, 助手 (60323375)
Project Period (FY)	2002 – 2004
Project Status	Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help	¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000) Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2003: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000) Fiscal Year 2002: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords	シアノバクテリア / 光順化 / 光化学系I / 遺伝子発現 / プロモーター / 転写制御 / 強光 / psaA / シネコシスティス
Research Abstract	シアノバクテリアSynechocystis sp.PCC6803は、光強度の変化に応答し、系I遺伝子群のプロモーター活性を大きく変動させる。ところが、光強度変化シグナル受容から系I遺伝子発現調節に至るシグナル伝達経路は、全く明らかになっておらず、本研究課題ではその解明を目指している。今年度は前年度に引き続き、系I遺伝子プロモーターの光応答領域の同定を行なった。系I反応中心サブユニットをコードするpsaABおよび小サブユニット遺伝子の代表としてpsaDのプロモーター領域の解析を行った。転写開始点を決定し、また推定プロモーター部位を段階的に欠失させてluxABに連結し、光応答に必要な領域の同定を行ったところ、psaABには独立に光応答性を持つ2つのプロモーター(P1、P2)が存在することが明らかになった。上流プロモーターであるP1については、弱光下におけるプロモーターの活性化に必要なATリッチな領域を同定し、強光下ではこの活性化が解除されることを見いだした。一方、下流プロモーターP2の光応答領域は、P1の上流域に、P2自体からはかなり隔たって存在していることが分かった。この領域は強光下でのP2活性の抑制に関わっており、P1とP2の光応答性は、異なるメカニズムにより実現されていることが分かった。一方、psaDには、psaABと同様2つのプロモーター(P1、P2)が存在していたが、P1の活性は弱く、光応答性は認められなかった。P2はpsaAのP1と同様、弱光下で正の制御を受けることにより、光応答性が付与されていた。このことから、psaDでは、主にP2プロモーターが、系I遺伝子群の協調的な転写制御に関与していると推測される。psaAのP1とpsaDのP2の塩基配列を比較したが、両者に共通性は特に見いだされなかった。