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好熱性シアノバクテリアの遺伝子操作技術の確立と光合成生産への応用

研究課題

研究課題/領域番号 11554035
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 植物生理
研究機関東京大学

研究代表者

池内 昌彦  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (20159601)

研究分担者 杉浦 美羽  大阪府立大学, 農学部, 助手 (80312255)
平野 昌彦  東レリサーチセンター, 生物研究部, 次長(研究職)
沈 建仁 (沈 健仁)  理化学研究所, 光合成研究室, 研究員 (60261161)
井上 頼直  東京大学, 理化学研究所・光合成研究, 主任研究員 (70087592)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
14,200千円 (直接経費: 14,200千円)
2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2000年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
キーワードシアノバクテリア / ラン藻 / 光合成生産 / 好熱性 / 遺伝子操作 / 遺伝子発現 / 光化学系II / 結晶化 / シャトルベクター
研究概要

好熱性シアノバクテリアThermosynechococcus elogatus strain BP-1のクローン株を確立し、かずさDNA研究所の田畑らとの共同で、その全ゲノム情報を決定した。その遺伝子解析から、多数の有用遺伝子を見いだした。
新規フラビンタンパク質の遺伝子をクローニングし、大腸菌で発現・精製し、その耐熱性を確認し、構造解析の端緒を付けた。フィコシアニンタンパク質を結晶化し、2.0Åの解像度のX線回折データを得た。
光化学系IIの遺伝子(psbl, psbT, psbK)の破壊株を作成し、それぞれの遺伝子産物を含まない光化学系II複合体を単離解析した。これによって、psblとpsbT遺伝子産物は、光化学系II複合体の二量体化に必須であることを示した。
光化学系II表在性タンパク質の部位特異変異体を多数作成し、大腸菌で発現させ、その機能部位を特定した。
好熱性シアノバクテリアの野生株を用いて、単離した光化学系II複合体を結晶化し、その3次元構造を3.7Åの解像度で明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Hihara, Y.et al.: "DNA microarray analysis of cyanobacterial gene expression during acclimation to high light"Plant Cell. 13. 793-806 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katoh, H.et al.: "Functional analysis of psbV and a novel c-type cytochrome gene psbV2 of the thermophilic cyanobacterium Thermosynechococcus elongatus strain BP-1"Plant and Cell Physiology. 42. 599-607 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeuchi, M., Tabata, S.: "Synechocystis sp. PCC 6803 -a useful tool in the study of the genetics of cyanobacteria"Photosynthesis Research. 70. 73-83 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohmori, M.et al.: "Characterization of genes encoding multi-domain proteins in the genome of the filamentous nitrogen-fixing cyanobacterium Anabaena sp. strain PCC7120"DNA Research. 8. 271-284 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshimura, H.et al.: "A cAMP receptor protein, SYCRP1, is responsible for the cell motility of Synechocystis sp. PCC 6803"Plant and Cell Physiology. 43. 460-463 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihara, S.et al.: "pilG gene cluster and split pilL genes involved in pilus biogenesis, motility and genetic transformation in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803"Plant and Cell Physiology. 43. 513-521 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大森正之, 池内昌彦: "シアノバクテリアの光合成遺伝子・タンパク質システムの解明"タンパク質・核酸・酵素(分担). 2492 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hihara, Y., A. Kamei, M. Kanehisa, A. Kaplan, and M. Ikeuchi: "DNA microarray analysis of cyanobacterial gene expression during acclimation to high light"Plant Cell. 13. 793-806 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katoh, H., S. Itoh, J. R. Shen, and M. Ikeuchi: "Functional analysis of psbV and a Novel c-type cytochrome gene psbV2 of the thermophilic cyanobacterium Thermosynechococcus elongatus Strain BP-1"Plant Cell Physiol. 42. 599-607 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeuchi, M., and S. Tabata: "Synechocystis sp. PCC 6803 : a useful tool in the study of the genetics of cyanobacteria"Photosynth Res. 70. 73-83 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohmori, M., M. Ikeuchi, N. Sato, P. Wolk, T. Kaneko, T. Ogawa, M. Kanehisa, S. Goto, S. Kawashima, S. Okamoto, H. Yoshimura, H. Katoh, T. Fujisawa, S. Ehira. A. Kamei, S. Yoshihara, R. Narikawa, and S.Tabata: "Characterization of genes encoding multi-domain proteins in the genome of the filamentous nitrogen-fixing cyanobacterium Anabaena sp. Strain PCC 7120"DNA Res. 8. 271-284 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshimura, H., S. Yoshihara, S. Okamoto, M. Ikeuchi, and M. Ohmori: "A cAMP receptor protein, SYCRP1, is responsible for the cell motility of Synechocystis sp. PCC 6803"Plant Cell Physiol. 43. 460-463 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihara, S., X. Geng, and M. Ikeuchi: "pilG gene cluster and split pilL genes involved in pilus biogenesis, motility and genetic transformation in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803"Plant Cell Physiol. 43. 513-521 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohmori, M. and M. Ikeuchi: "Post-genome project of cyanobacteria"Tanpakushitu Kakusann Kouso. 46. 2486-2492 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hihara, Y. et al.: "DNA microarray analysis of cyanobacterial gene expressin during acclimation to high light"Plant Cell. 13. 793-806 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Katoh, H. et al.: "Functional analysis of psbV and a novel c-type cytochrome gene psbV2 of the thermophilic cyanobacterium Thermosynechococcus elongatus strain BP-1"Plant and Cell Physioligy. 42. 599-607 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeuchi, M., Tabata S.: "Synechocystis sp.PCC6803-a useful tool in the study of the genetics of canobacteria"Photosynthesis Research. 70. 73-83 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ohmori, M. et al.: "Characterization of genes encoding multi-domain proteins in the genome of the filamentous nitrogen-fixing cyanobacterium, Anabaena sp. strain PCC7120"DNA Research. 8. 271-284 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshimura, H., et al.: "A cAMP receptor protein, SYCRP1, is responsible for the cell motility of Synechocystis sp.PCC6803"Plant and Cell Physiology. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihara, S., et al.: "pilG gene cluster and split pilL genes involved in pilus biogenesis, motility and genetic transformation in the cyanobacterium Synechocys sp.PCC6803"Plant and Cell Physiology. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大森正之, 池内昌彦: "タンパク質・核酸・酵素(分担)"シアノバクテリアの光合成遺伝子・タンパク質システムの解明. 2492 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihara,S. et.al.: "Novel putative photoreceptor and regulatory genes required for the positive..."Plant Cell Physiol.. 41. 1299-1304 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihara,S. et al.: "Mutational analysis of genes involved in pilus structure, motility and..."Plant Cell Physiol.. 42. 63-73 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Satoh,S. et.al.: "A.Chlorophyll b in expressed in cyanobacteria functions as a light-..."J.Biol.Chem.. 276. 4293-4297 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Katoh,H.and Ikeuchi,M.: "Targeted disruption of psbX and biochemical characterization of..."Plant Cell Physiol.. 42. 179-188 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kamei,A. et al.: "A eukaryotic-type protein kinase SpkA is required for the normal motility of..."J.Bacteriol.. 183. 1505-1510 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hihara,Y. et al.: "DNA microarray analysis of cyanobacterial gene expression during.."Plant Cell. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 池内昌彦: "植物のゲノム研究プロトコール(分担)"秀潤社. 245 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Umeda et al.: "Cloning of cellulose synthase genes from Acetobacter・・・"DNA Research. 6. 109-115 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Okamoto et al.: "Experimental analysis of recently transposed・・・"DNA Research. 6. 265-273 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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