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光による概日時計の周期調節の分子機構とその適応的意義の解析

Research Project

Project/Area Number 26440138
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

北山 陽子  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (20444367)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords生物時計 / 日周変動
Outline of Annual Research Achievements

原核生物であるシアノバクテリアは、概日リズムを持つことが知られており、光合成活性や細胞分裂が約24時間周期で自律的に振動する。シアノバクテリアの多くの遺伝子の発現は概日時計に制御されており、24時間周期リズムでもって発現していることが知られている。シアノバクテリアの概日時計は、KaiA, KaiB, KaiCという三つの時計タンパク質によって構成されている。
本研究では、概日的な遺伝子発現制御の大元である概日時計本体の周期が、どのような仕組みで調節されているのかを解明することを目的としている。概日時計の周期は、一般的に光照度に依存して変化するという性質を持つ。シアノバクテリアは照度が高くなるほど、周期が短縮する。平成27年度は、kai遺伝子に点変異を導入し、その周期が24時間から変化したシアノバクテリアを複数選別し、その周期変異体群から解析に適したものを探した。さらに、変異部位を同定し、光照度に依存した周知長変化の観察および遺伝子発現活性の測定を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成27年度は、周期の調節機構を解析するために、おもにkaiC遺伝子に点変異が入った変異体の選別と、周期調節に寄与する可能性がある因子の破壊株の作成を行った。一部の遺伝子では平成26年度の解析から、おそらく生育に必須であるため破壊は出来ないことがわかったため、点変異導入を実施したところ、一部については変異体が得られた。これらの変異体について、機能解析実験を進めることができた。

Strategy for Future Research Activity

今後は平成27年度に作製および選別した変異株を用いて、周期決定機構についてリズムの解析を行うと同時に、タンパク質を精製し、生化学的な解析を進める。

Report

(2 results)
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Analysis of the fine-tuning of cyanobacterial circadian phase by monochromatic light and long day conditions.2016

    • Author(s)
      Kobayashi T, Obana Y, Kuboi N, Kitayama Y, Hayashi S, Oka M, Wada N, Arita K, Shimizu T, Sato M, Kanaly RA, Kutsuna S.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 57 Issue: 1 Pages: 105-114

    • DOI

      10.1093/pcp/pcv177

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] シアノバクテリア概日時計遺伝子の発現制御機構についての解析2016

    • Author(s)
      北山 陽子、太田 早紀、本間 道夫、近藤 孝男
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] シアノバクテリアの時計タンパク質KaiCのリン酸化状態と遺伝子発現制御2015

    • Author(s)
      北山 陽子、太田 早紀、本間 道夫、近藤 孝男
    • Organizer
      日本時間生物学会第22回年会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2015-11-21
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 時計タンパク質による概日リズムの同調機構2014

    • Author(s)
      北山陽子、大川(西脇)妙子、近藤孝男
    • Organizer
      日本時間生物学会第21回年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2014-11-07 – 2014-11-09
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 時計タンパク質による概日リズムの同調機構2014

    • Author(s)
      北山陽子、近藤孝男
    • Organizer
      第38回内藤コンファレンス
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-10-07 – 2014-10-10
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 時計タンパク質による概日リズムの同調機構2014

    • Author(s)
      北山陽子、大川(西脇)妙子、本間道夫、近藤孝男
    • Organizer
      第52回生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2017-01-06  

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