研究課題
基盤研究(B)
Synechocystis sp. PCC 6803を用いて、正の走光性にかかわるフィトクロム様色素タンパク質をコードする新規遺伝子pixAを同定した。さらに、この遺伝子の近傍に、負の走光性にかかわる遺伝子群(nixB, nixC)を同定した。これらの遺伝子の2重変異株の解析から、pixAの下流にnixB/nixCが動いていると結論した。正の走光性にかかわるフィトクロム様色素タンパク質をコードするpixJ1遺伝子をシアノバクテリアで大量発現し、単離して、ビリン色素が結合しており、既知のビリン色素とは約200nmも短波長域に吸収ピークをもち、青と緑の領域間での可逆的な光変換反応を示すことを明らかにした。Synechocystis sp. PCC 6803を用いて、運動性の調節にかかわるシグナル伝達系の遺伝子群(piIG, pilH, pilI, pilJ, pilL-N, pilL-C)を同定した。とくに、このうちのpilLは、ゲノム上の全く異なる座位に分割されて存在し、しかも機能を持っていた。正の走光性にかかわる新規フラビンタンパク質を精製し、結晶を作製して、X線の高解像度の散乱を得た。新規のフラビン結合ドメインの構造決定の有力な手がかりを得た。シグナルセンサータンパク質をコードする一群の遺伝子を解析し、PASドメインのサブファミリーを大腸菌で発現させ、少なくとも4種のフラビン結合タンパク質を新規に同定した。これらは、青色光またはレドクスのセンサーである可能性が高い。他のフィトクロム様遺伝子の破壊株の解析から、フィコシアニンリンカー遺伝子の発現を調節している光受容体遺伝子を同定し、その波長特性から、フィトクロム様発色団とともにフラビンの結合の可能性を推定した。後者については、大腸菌での発現実験により、FMNが結合していることを示した。また、この光受容体からシグナル伝達を受ける転写因子とその標的遺伝子を同定し、その上流配列に結合することを示した。
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