研究課題
基盤研究(B)
1.発光微生物Allivibrio fischeri Y1(旧名Vibrio fischeri Y1)のルシフェラーゼ(L'ase)反応を詳しく調べ、A. fischeri Y1の可逆的な発光色の変化がYFPのレドックス変化に基づいて起こることを実証した。また可逆的な発光色変化は呼吸鎖電子フローとリンクしていることが示唆された。2.A. fischeri Y1由来の二種類の蛍光タンパク質(YFP及びBFP)及びL'aseコードをする遺伝子のクローニングを完了すると共に、大腸菌発現法を確立した。さらに時空分布解析への応用を目指して、種々のYFP-BFP融合タンパク質を構築した。特にYFPをN端とする融合蛍光タンパク質はYFP及びBFPの特徴を有するバイモード蛍光性であることがわかった。3.アミノ酸12残基をリンカーとする融合タンパク質をコードする遺伝子で形質転換した大腸菌のライブセルイメージングを詳しく実施した。それぞれ発現の過程でフォールディングすることが確認され、イメージングに好適であることが明らかになった。成長時間を変数として、イメージングを行った結果、対数期にある形質転換大腸菌の場合、細胞膜近傍で蛍光タンパク質が顕著に観測されること、またYFP及びBFPの両者に由来する複数の強い蛍光スポットとして、空間的に同サイトに観測されることがわかった。一方、静止期にある形質転換大腸菌では、BFPの蛍光がYFPに比して明るく観測された。一連の実験結果より、細胞内情報がバイモード蛍光挙動の変化として捉えられることが示唆された。4.さらに、Photobacterium phosphoreumが形成するコロニーの生物発光イメージングから、微生物コロニーが、規則的に変化する非線形パターンを示しながら成長することが明らかとなり、細胞分裂周期は、コロニーが形成する空間において同調していることが示唆された。
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