2019 Fiscal Year Annual Research Report
Temporal metabolic coordination of UV-resistance system via the circadian clock
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18K19349
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
岩崎 秀雄 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00324393)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | シアノバクテリア / UV耐性 / Synechococcus / 概日リズム / kaiABC / グリコゲン代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
時間生物学黎明期の泰斗Colin Pittendrighは，昼間の紫外線からDNAのダメージを回避するために，細胞分裂のタイミングを制御する必要から概日システムが進化してきたとの仮説を唱えた（「UVからの逃避」説）。たとえば、緑藻類のミドリムシやクラミドモナスでは，UV耐性（ないしUV感受性）に概日リズムが報告されているが，中枢時計がUV耐性リズムを制御しているのか，その分子的な実態はいかなる生物でも明らかにされていない。一つには，UV耐性リズムの報告されている緑藻類では，まだ中枢時計の分子解析に未解明の部分が多いことが考えられる。
そこで，私たちは，単細胞性シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942に着目し，UV耐性リズムの有無と，あるとすればそのメカニズムを解析することを意図した。既に前年度までに，私たちはSynechococcusが特定の条件で顕著なUV耐性リズムを示すことを明らかにし，それが時計遺伝子群kaiABCの制御下にあることを発見した。さらに、分子遺伝学的な解析から、UV耐性の時間的制御に関わる変異株を複数取得し、その原因遺伝子の解明から、時計出力系因子群（転写出力に関わるKaiC結合性ヒスチジンキナーゼSasAとそのパートナー応答因子のRpaA）およびグリコゲン代謝に関わる遺伝子群がUV耐性リズムと密接に関連することが示された。
2019年度は以上の結果をまとめ、論文化することを目指した。専門誌に投稿し、複数の改善案を査読者から提示されたため、特にUV-Aの効果の検討や、細胞内グリコゲン量の検討、寒天培地上のコロニー増殖に基づく成長判定が主だったことに対して液体培養での成長曲線のデータの追加など多くの追加実験を行った。
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