2013 Fiscal Year Annual Research Report
青色光に依存したシアノバクテリア光走性の分子メカニズム
Publicly Offered Research
| Project Area | Harmonized supramolecular machinery for motility and its diversity |
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| Project/Area Number |
25117508
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
増田 真二 東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 准教授 (30373369)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光受容体 / 光走性 / シアノバクテリア / シグナル伝達 |
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| Research Abstract |
本研究は、青色光に依存したシアノバクテリアの光走性の方向を決定する分子メカニズム、およびその運動に関わるマシナリーを同定し、その機能を明らかにすることを目指している。シアノバクテリアの光走性は、赤色光で主に誘導され、青色光により、その誘導が負に制御されることがわかっている。しかし赤色を認識する光受容体は見つかっておらず、その誘導機構は不明である。一方、青色光依存的な光走性の制御に関わる光受容体はいくつか単離されている。そのうちの一つPixDタンパク質は、申請者がその発見に関わっており、これまでの研究により、下流の因子の同定など研究が比較的進んでいる。そこで本研究では、PixD下流のシグナル伝達系をさかのぼることで、赤色光に依存した細胞運動を実際に動かしているシグナル伝達コンポーネントを同定することを目指している。
具体的には、PixDの下流で機能するPixEタンパク質の相互作用因子の同定、PixD/PixE変異体の解析とPixEの細胞内局在を調べることを目標に研究を進めた。
先の研究でPixEは光受容体PixDと光依存的に相互作用することがわかっているが、その相互作用の生理的意義は明らかとなっていない。そこでPixD/PixE二重変異体を作成しその表現型を調べたところ、PixD変異体ではなくPixE変異体と同様の表現型を示した。このことから、PixEがPixDの下流で機能することが明らかとなった。
またPixEの相互作用因子の同定を行うためのイーストツーハイブリッド用コンストラクト、局在を調べるための蛍光タンパク質とPixEとの融合コンストラクト、免疫沈降により相互作用因子を同定するためのエピトープタグ付きPixEコンストラクトの作成に成功した。
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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
本年度は、様々な方法により光受容体PixDの下流で機能するPixEの下流の因子の同定を行うためのコンストラクトの作成を行った。具体的には、イーストツーハイブリッド用PixEコンストラクト、局在を調べるための蛍光タンパク質とPixEとの融合コンストラクト、免疫沈降により相互作用因子を同定するためのエピトープタグ付きPixEコンストラクトを作成した。当初の目標通り、現在それらを用いた相互作用因子の同定を行っており、研究は順調に進展していると言える。
これに加え本年度は、PixE/PixD二重変異体を作成し、その表現型を調べることで、PixDの下流でPixEが機能していることを遺伝学に証明した。この知見は今後の研究の方向性の正しさを示しており、重要な結果と考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究で、PixDの下流でPixEが機能していることが確実となり、PixEの下流で機能する因子の同定を進めれば、実際に単細胞が光の方向を認識する機能を司るコンポーネントを同定できると考えられる。そこで当初の通りPixEの下流で機能している因子の同定を進める。
具体的には、これまでに作成したイーストツーハイブリッド用PixEコンストラクト、局在を調べるための蛍光タンパク質とPixEとの融合コンストラクト、免疫沈降により相互作用因子を同定するためのエピトープタグ付きPixEコンストラクトを利用し、PixEと機能的に関連する因子の同定と解析を行う。
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[Journal Article] Whole-genome sequence of the purple photosynthetic bacterium Rhodovulum sulfidophilum strain W42013
Author(s)
Masuda, S., Hori, K., Maruyama, F., Ren, S., Sugimoto, S., Yamamoto, N., Mori, H., Yamada, T., Sato, S., Tabata, S., Ohta, H. and Kurokawa, K.
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Journal Title
Genome Announcements
Volume: 1
Pages: E00577-13
DOI
Peer Reviewed
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