概日時計の複雑多様性の単純化

2022 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 22H04984
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section G
• Research Institution: Institute for Molecular Science
• Principal Investigator: 秋山 修志 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 教授 (50391842)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成田 哲博 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (30360613) ; 上久保 裕生 奈良先端科学技術大学院大学, デジタルグリーンイノベーションセンター, 教授 (20311128) ; 古池 美彦 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 助教 (70757400) ; 向山 厚 福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (80647446) ; 近藤 孝男 名古屋大学, 理学研究科, 名誉教授 (10124223) ; 藤原 悟 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 専門業務員 (10354888)
• Project Period (FY): 2022-04-27 – 2027-03-31

Summary of the Research Project

シアノバクテリアは、KaiA、 KaiB、 KaiCの３種類のタンパク質からなる生物時計システムを持っており、それらの協調により約24時間周期の概日リズムを刻んでいる。本研究では、その中で鍵となる役割を担うKaiCの分子特性を、生理学的機能が失われない極限レベルまで削ぎ落として単純化するアプローチにより、概日時計の本質である自律的発振、周期の温度補償性、同調能がどのように営まれるかについてを原子レベルで明らかにし、概日時計の源振動の実体の解明を目指す。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

地球上に生息するバクテリアから哺乳類に至る多様な生物は、いずれも「24時間」という地球の自転周期に合わせた生物時計を持っている。本研究では、シアノバクテリアの生物時計システムを対象として、応募者が実績をもつ時計振動機構の研究手法により、概日時計を原子レベルで解明するところに特徴がある。進化的な解析を通して概日時計の起源にまで迫ることを目指しており、概日時計の本質を明らかにすることが期待される。