2003 Fiscal Year Annual Research Report
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13854002
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| Research Institution | Okazaki National Research Institutes |
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Principal Investigator |
村田 紀夫 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (90011569)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 石根 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (10290909)
三上 浩司 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助教授 (40222319)
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| Keywords | 低温センサー / 遺伝子発現 / DNAマイクロアレイ / 酸化ストレスセンサー / ヒスチジン・キナーゼ / レスポンス・レギュレーター / ラン藻 / マルチ・ストレス・センサー |
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| Research Abstract |
本研究は、ラン藻Synechocystis sp.PCC 6803を用いて低温センサーと低温適応の分子機構を解明することを目的としている。本年度においては以下のような進展がみられた。
1.低温センサーHik33の低温検知ドメインの同定
ドメイン・スワップ法による解析のため、既に作成済みのキメラ遺伝子を共役プラスミドを用いてSynechocystisに導入した。現在、表現型を解析中である。
2.低温センサーHik33はマルチ・ストレス・センサーである
これまでの研究によりHiK33は低温、浸透圧、塩、酸化など異なるストレスに応答するマルチ・ストレス・センサーであることが示された。さらに多価不飽和脂質合成系の遺伝子破壊株との組み合わせにより膜の流動性がHik33の遺伝子発現制御に影響を与えることを明らかにした。
3.ヒスチジン・キナーゼと協調的に働くレスポンス・レギュレーターの同定
Synechocystisの42個のレスポンス・レギュレーターの破壊株を用いたドットブロット解析およびマイクロアレイ解析から、既知の環境ストレスセンサーの下位で機能するレスポンス・レギュレーター(Rre31,Rre3,Rre1,Rre17)を同定した。
4.酸化ストレスセンサーの同定
ヒスチジン・キナーゼのノックアウト・ライブラリーのDNAマイクロアレイによるスクリーニングにより、5種のヒスチジンキナーゼ(Hik33,Hik2,Hik34,Hik16,Hik41)が酸化ストレスによる遺伝子発現の誘導に関わっていることを明らかにした。
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[Publications] K.Marin: "Identification of histidine kinases that act as sensors in the perception of salt stress in Synechocystis sp.PCC 6803."Proceedings of the National Academy of Science U S A.. 100. 9061-9066 (2003)
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[Publications] A.Ferjani: "Glucosylglycerol, a compatible solute, sustains cell division under salt stress."Plant Physiology. 131. 1628-1637 (2003)
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[Publications] M.Inaba: "Gene-engineered rigidification of membrane lipids enhances the cold inducibility of gene expression in Synechocystis."Journal of Biological Chemistry. 278. 12191-12198 (2003)
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[Publications] S.Suzuki: "The SphS-SphR two component system is the exclusive sensor for the induction of gene expression in response to phosphate limitation in Synechocystis."Journal of Biological Chemistry. In press. (2004)
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[Publications] R.Sulpice: "Enhanced formation of flowers in salt-stressed Arabidopsis after genetic engineering of the synthesis of glycine betaine."Plant Journal. 36. 165-176 (2003)
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[Publications] K.Mikami: "Membrane fluidity and the perception of environmental signals in cyanobacteria and plants."Progress in Lipid Research. 42. 527-543 (2003)
