2015 Fiscal Year Annual Research Report
光合成の酸素パラドクスを統御する低酸素センサー転写制御タンパク質の作動原理
Publicly Offered Research
| Project Area | Oxygen biology: a new criterion for integrated understanding of life |
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| Project/Area Number |
15H01397
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
藤田 祐一 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (80222264)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 窒素固定 / 低酸素 / 転写活性化タンパク質 / CnfR / シアノバクテリア / ChlR / クロロフィル生合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CnfRはシアノバクテリアの窒素固定遺伝子群の転写を活性化するマスターレギュレーターであり、低酸素と窒素欠乏という２つの環境情報を統合して活性化されると推察される。非窒素固定性シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803を活用し、CnfRが作用するcisエレメントの同定を試みた。CnfRが作用するnifBプロモーター1223 bpにレポーター遺伝子（luxAB）を連結し、cnfR遺伝子を構成的プロモーターで発現するように作成したDNA断片を、Synechocystis sp. PCC 6803のゲノム中立部位に導入し、窒素枯渇・低酸素条件でのルシフェラーゼ活性を生物発光により評価した。その結果、転写開始点を基点として、-76 bpに位置するGAGTAモチーフ（モチーフIX）、-198から-111にわたる88bp（配列の特徴からモチーフI-VIIIに分割）がcisエレメントを構成しており、このうちIXを含む6つのモチーフ（III, IV, VI, VII, VIII, IX）が転写活性化に必須であることがわかった。これらのモチーフは窒素固定性シアノバクテリアのnifプロモーターに完全に保存されている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
CnfRによって認識されるnifプロモーターのcisエレメントを同定することができた。一方、CnfRの大腸菌での発現系については、CnfRを精製すると直ちに凝集し沈殿を生じるという性質を示したため、蛍光偏光法によるDNA結合の評価には至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
CnfRとcisエレメントとの結合を定量的に評価するため、全長の精製CnfRタンパク質を用いる戦略を見直し、ドメイン単位で短縮したタンパク質発現系により、DNA結合ドメインをもつ一連の短縮タンパク質によってDNA結合を評価する系を確立する。またChlRについてもタンパク質発現系を構築し、chlAIIプロモーターとの結合について検討する。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Transformation of the cyanobacterium Leptolyngbya boryana by electroporation.2015
Author(s)
Tsujimoto, R., Kotani, H., Nonaka, A., Miyahara, Y., Hiraide, Y. and Fujita, Y.
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Journal Title
Bio-protocol
Volume: 5
Pages: e1690
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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