2014 Fiscal Year Annual Research Report
プロテオロドプシンを通して海洋生態系に流れ込む太陽光エネルギーの定量化
| Project/Area Number |
24681003
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
吉澤 晋 東京大学, 大気海洋研究所, 講師 (00553108)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 生物海洋 / ロドプシン / 海洋細菌 / 物質循環 / 微生物ゲノム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成２６年度は、これまでの研究で決定したゲノムデータおよびデータベース上にあるゲノムデータを用いて、以下の３つの課題を実施した。
1. PRとゲノム上で常にセットで存在する光利用遺伝子の探索: PRを持つ細菌の太陽光利用生態の詳細な理解には、光センサーなどのPR以外の光利用遺伝子の役割解明も重要だと考えられる。本年度は、細菌ゲノム上にPR遺伝子と常にセットで存在する光利用遺伝子の存在の有無を明らかにするため、大規模比較ゲノム解析を実施した。その結果、PR保持細菌に特徴的な光利用遺伝子を複数見つけることに成功した。
2. 機能未知ロドプシンの機能解析: 分離株のゲノムシーケンスを行なった結果、ゲノム上に３つのロドプシン遺伝子を持つ株が見つかり、各ロドプシンの機能解析を行なった結果、光駆動型H+輸送ロドプシン（PR）、二つ目は光駆動型Na+輸送ロドプシン（NaR）、三つ目は光駆動型Cl-輸送ロドプシン（ClRと命名）であることを示した。海洋細菌からCl-輸送するロドプシンが見つかったのは初であり、今後ClRの生理的役割解明が急がれる。この成果から、研究当初に想定していた以上に海洋細菌による光エネルギー利用機構が多様であることが示された。
3. 光照射がロドプシン保持細菌の遺伝子発現に与える影響の評価: これまでの研究で明らかにした、NaRおよびClR遺伝子の発現条件はまだ全く分かっていない。そこで、光照射がロドプシン遺伝子発現に与える影響の解析に、当初計画していたPR遺伝子を持つ海洋細菌の他に、NaRやClR遺伝子を持つ細菌株も用いた。本年度はこれらの菌株を用いた予備実験を実施し光照射で増殖に違いのでる培養条件を見出した。今後は、見出した培養条件をもとに網羅的mRNA解析（トランスクリプトーム）を実施し、各ロドプシンの生理的役割解明の手がかりとしたい。
|
| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 青色光を吸収するプロテオロドプシンの結晶構造解析2014
Author(s)
Toshiaki Hosaka, Susumu Yoshizawa, Tomomi Kimura-Someya, Rojan Shrestha, Muhammad Muddassar, Kam Y. J. Zhang, Masakatsu Hato, Kazuhiro Kogure, Wataru Iwasaki, Mikako Shirouzu, and Shigeyuki Yokoyama
Organizer
第87回日本生化学会大会
Place of Presentation
国立京都国際会館，京都
Year and Date
2014-10-15 – 2014-10-18
-
-
-
-
