1996 Fiscal Year Annual Research Report
生物発光を用いたサーカディアン遺伝子の発現制御の解析
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08454244
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
石浦 正ひろ 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20132730)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 孝男 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10124223)
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| Keywords | 生物時計 / 生物時計遺伝子 / シアノバクテリア / 生物発光 / 遺伝子発現 / Sipeihaiecmis. / オペロン / 生物時計突然変異体 |
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| Research Abstract |
バクテリアのルシフェラーゼ遺伝子luxABをレポーターに用いて、単細胞性藍色細菌Synechococcus sp.PCC7942で生物時計オペロンの遺伝子発現を解析した。
1)ゲノム上の時計オペロンの下流にluxABのコード領域を組み込み、生物発光を連続的に測定した。時計オペロンの発現は、恒明条件下で24時間周期のきれいなリズムを示した。次ぎに、D、E、F遺伝子の上流域をそれぞれluxABのコード領域に連結し、ゲノム上の特定部位に組み込み、生物発光を測定した。Dの上流域とEの上流域でのみ、有意の生物発光が認められ、それぞれ24時間周期のきれいなリズム観察された。したがって、時計オペロンのプロモーターはDの上流域とEの上流域に存在すること、時計オペロンの発現自体が生物時計に制御されており、サーカディアンリズムを示すことが明らかになった。
D、E、F上に存在する生物時計突然変異によって、時計オペロンの発現がどのように影響されるかを明らかにした。D、E、F突然変異体のそれぞれのゲノムに、D-、E-レポーターコンストラクトをそれぞれ組み込み、生物発光リズムを測定した。調べたすべての突然変異で、D-レポーター株でもE-レポーター株でも発光リズムに異常が起こり、宿主が短周期変異体ならば、表現型は短周期に、長周期変異体ならば長周期に、無周期変異体ならば無周期になった。以上の結果は、D、E、Fタンパク質の異常により、生物時計オペロンの発現そのものが異常になることを示しており、生物時計タンパク質が何らかの制御過程を介して、生物時計オペロンのサーカディアンな発現を実現するフィードバック機構が存在することを示唆している。
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[Publications] Tsinoremas et al.: "A sigma factor that rlifies the cricadian expression of a subeet of genes in yandoaecteria" EMBO.J.15. 2488-2495 (1996)
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[Publications] Kondo,T.et al.: "Circadian bythms in rapidly direiling yanobacteia" Science. 275. 224-227 (1997)
