| Project/Area Number |
20J21121
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
長谷川 葉月 東京工業大学, 生命理工学院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | シアノバクテリア / 熱ショック応答 / 高温耐性 / 二成分制御系 / tRNA / 光合成 / 時計 |
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| Outline of Research at the Start |
地球温暖化は深刻な社会問題であり、温度感受性の高い光合成生物の高温ストレス応答機構や耐性の解明は急務と言える。光合成モデル生物であるシアノバクテリアの高温耐性は、複数の機構が絡み合っているが、中枢を成すのは高温転写誘導と概日リズムによる遺伝子発現制御であると考えられる。私はこの中枢をなす因子全てに関して機能解析を行い、高温耐性全体像の解明を目指す。その知見を活かして、遺伝子改変によって高温耐性シアノバクテリアを作製して有用物質生産への応用を試みるとともに、同様の遺伝子改変が他の生物種の高温耐性にも適用できるか調べることで、高温耐性の普遍性や多様性についても解明することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
先行研究により、シアノバクテリア の一種Synechococcus elongatus PCC 7942 （以下S. elongatus）において二成分制御系 Hik2-Rre1 経路依存的な熱ショック応答転写は、熱ショック応答において新たに合成されるタンパク質によって抑制されることで、一過的であることが示唆されていたが、熱ショック応答抑制因子は未同定であった。大腸菌などでは、Hsp70型シャペロン（DnaK）が熱ショック応答の負の制御因子として知られていることから、S. elongatus における大腸菌DnaKオルソログであり、Rre1制御下遺伝子でもあるシャペロンの1種に着目した。その結果、このdnaKオルソログを過剰発現させると、熱ショックを含むHik2-Rre1経路の活性化が抑制されることがわかった。したがって、このdnaKオルソログはHik2-Rre1経路活性化全般に抑制的に作用することが示唆された。その他のシャペロンを過剰発現してもHik2-Rre1経路の活性化は抑制されなかった。さらにin silico解析により、Hik2とこのDnaKオルソログの相互作用が示唆された。したがって、S. elongatusにおいて、このDnaKオルソログは、Hik2との相互作用を介して、Hik2-Rre1依存性転写の特異的な負のフィードバック制御因子であると考えられ、現在本研究成果について論文投稿中である。また、昨年度明らかにしたS. elongatusにおけるtRNAの安定性と高温耐性について論文を発表した（Hasegawa et al., 2023）。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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