シアノバクテリア光化学系I遺伝子群の環境変動に応じた発現調節機構とその生理的意義

• Project/Area Number: 04J08661
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 植物生理・分子
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 村松 昌幸 東京大学, 大学院新領域創生科学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: シアノバクテリア / 強光順化応答 / 光化学系I / クロロフィル合成 / シグナル伝達

Research Abstract

シアノバクテリアは、強光への順化過程において光化学系I(系I)量を減少させることが知られている。Synechocystis sp. PCC 6803では、この調節に欠損がある株としてpmgA変異株が単離されているが、この株は強光培養し続けると致死性を示すことから、強光下におけるPmgAの重要性が伺える。そこで本研究では、PmgAタンパク質が実際どの様な機能を持つ因子であるのかその同定を目指している。系I遺伝子発現レベルへのpmgA破壊の影響を調べたところ、破壊株は、強光シフト6時間以降、系I反応中心サブユニットをコードするpsaABの転写産物量を抑制維持できないことを見出した。psaAB遺伝子は異なるメカニズムにより強光応答を示す2つのプロモーターを持つが、いずれのプロモーター由来の転写産物も、pmgAの破壊により強光下で顕著に蓄積していた。強光下での転写産物の安定性は野生株とpmgA破壊株間に差がなく、PmgAがpsaABのコアプロモーター活性に直接影響を及ぼしている可能性が示唆された。PmgAは、枯草菌におけるアンチシグマ因子RsbWと弱いながらも相同性を持つことから、アンチシグマ様因子としてpsaAB以外にも複数の遺伝子の発現調節に関わることが考えられる。現在、DNAマイクロアレイ解析により、pmgA破壊の結果、発現レベルが影響を受ける遺伝子の同定を進めている。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of high-light responsive promoters of the psaAB genes in Synechocystis sp. PCC 6803 (2006)
  • Author(s): 村松昌幸, 日原由香子
  • Journal Title: Plant Cell Physiology 47・7 Pages: 878-890
  • NAID: 10018185402
• [Journal Article] The Mutant of sll1961, which encodes a putative transcriptional regulator, has a defect in regulation of photosystem stoichiometry in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 (2005)
  • Author(s): Tamaki F, Mieko H, Hanayo S, Hiroshi A, Masayuki M, Yukako H, Kintake, S.
  • Journal Title: Plant Physiology 139 Pages: 408-416
• [Journal Article] A cyanobacterial gene encoding an ortholog of Pirin is induced under stress conditions. (2004)
  • Author(s): Hihara Y, Muramatsu M, Nakamura K, Sonoike K
  • Journal Title: FEES Letters 574・1-3 Pages: 101-105