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2022 Fiscal Year Annual Research Report

シアノバクテリアの高温耐性機構の理解とその応用

Research Project

Project/Area Number 20J21121
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

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)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
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
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)。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] A high-temperature sensitivity of Synechococcus elongatus PCC 7942 due to a tRNA-Leu mutation2023

    • Author(s)
      Hasegawa Hazuki、Yu Kanesaki、Satoru Watanabe、Tanaka Kan
    • Journal Title

      The Journal of General and Applied Microbiology

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.2323/jgam.2023.02.001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] DnaK2 mediates a negative feedback regulation of the heat shock and redox stress-responsive Hik2-Rre1 two-component system in the cyanobacterium Synechococcus elongatus PCC 79422023

    • Author(s)
      Hazuki Hasegawa, Nachiketa Bairagi, Ikki Kobayashi, Satoru Watanabe, Kan Tanaka
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942の高温感受性株における遺伝学的解析2022

    • Author(s)
      長谷川葉月, 田中寛
    • Organizer
      第20回微生物研究会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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