時計タンパク質の核移行と核におけるリズム発振機構の解析

• 研究課題/領域番号: 19038010
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 石浦 正寛 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (20132730)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円); 2008年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円); 2007年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
• キーワード: 生物時計 / クラモドモナス / 時計遺伝子 / ROC遺伝子 / 時計タンパク質 / 蛍光タンパク質 / 細胞内局在 / 概日リズム / クラミドモナス / 高等植物 / 核移行 / 時計機能 / 進化

研究概要

単細胞性緑藻クラミドモナスにおいて、生物発光リズム系を開発し、その系を利用して、30個の時計遺伝子と時計関連遺伝子の同定に成功した(Matuo et al., 2008, Gen. Dev.)。これらの遺伝子の中で転写制御因子の遺伝子と思われる4つの時計遺伝子ROC15、ROC40、ROC55、ROC75に関して、蛍光タンパク質と融合した時計タンパク質を発現するコンストラクトを作製し、それぞれ対応するリズム変異体に遺伝子移入し、得られた形質転換体から表現型が野生型に戻っているものを選択し、融合タンパク質の細胞内局在とその時間変化を蛍光顕微鏡観察で解析する。また、蛍光タンパク質タグを利用して時計タンパク質複合体を分離して解析する。今年度は形質転換体の作製まで進めることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Identification and characterization of the Na^+/H^+ antiporter Nhas 3 from the thylakoid membrane of Synechocystis sp. PCC 6803 (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsunekawa K, Shijuku T, Hayashimoto M, Kojima Y, Onai K, Morishita M, Ishiura M, Kuroda T, Nakamura T, Kobayashi H, Sato M, Toyooka K, Matsuoka K, Omata T, Uozumi N.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 284(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functionally important structural elements of the cyanobacterial clock-related protein Pex (2009)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa S, Murakami R, Onai K, Morishita M, Hasegawa D, Iwase R, Uzumaki T, Hayashi F, Kitajima-Ihara T, Sakata S, Murakami M, Kouyama T. Ishiura M.
  • 雑誌名: Genes Cells 14 ページ: 1-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATPase activity and its temperature compensation of the cyanobacterial clock protein KaiC (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami R, Miyake A, Iwase R, Hayashi F. Uzumaki T. Ishiura M.
  • 雑誌名: Genes Cells 13 ページ: 387-395
  • 査読あり
• [雑誌論文] A systematic forward genetic analysis reveals components of the Chlamydomonas cicradian system (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuo T, Okamoto K, Onai K, Niwa Y, Shimogawara K., Ishiura M.
  • 雑誌名: Gene Dev. 22 ページ: 918-930
  • 査読あり
• [雑誌論文] 真核生物における生物時計の新しい実験系 : クラミドモナス (2008)
  • 著者名/発表者名: 松尾拓哉、石浦正寛
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 53 ページ: 1873-1880
  • NAID: 40016306374
• [雑誌論文] A systematic forward genetic analysis identified components of the Chlamydomonas circadian system. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuo, et. al.,
  • 雑誌名: Genes Dev. 22 ページ: 918-930
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATPase activity and its temperature compensation of the cyanobacterialclock protein KaiC. (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami, et. al.,
  • 雑誌名: Genes to Cells 13 ページ: 387-395
  • 査読あり
• [雑誌論文] The circadian clock-related gene pex regulates a negative cis element in the kaiA promoter region. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kutsuna, et. al.,
  • 雑誌名: J. Bacteriol. 189 ページ: 7690-7696
  • 査読あり
• [雑誌論文] A compact multi-channel apparatus for automated real-time monitoring of bioluminescence. (2007)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, et. al.,
  • 雑誌名: J Biochem Biophys Methods 70 ページ: 535-553
  • 査読あり
• [学会発表] Systematic identification of circadian clock components in the Chlamydomonas reinhardtii. Invited talk (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuo T, Okamoto K, Onai K, Niwa Y, Shimogawara K, Ishiura M.
  • 学会等名: The 13^<th> international Chlamydomonas conference
  • 発表場所: Hyeres-les-Palmiers, France
• [学会発表] 時計タンパク質の核移行と核におけるリズム発振機能 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石浦正寛
  • 学会等名: 特定領域研究「細胞核ダイナミクス」班会議
  • 発表場所: ナスパ・ニューオオタニ、湯沢
• [学会発表] ハイスループット生物発光リアルタイムモニタリング法による変異体のスクリーニングと原因遺伝子の網羅的同定〜クラミドモナスの概日時計遺伝子へのアプローチ〜 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松尾拓哉
  • 学会等名: 日本遺伝学会第79回大会ミニシンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 生物発光を指標とした変異体スクリーニングとゲノム情報を利用した原因遺伝子の網羅的同定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松尾拓哉
  • 学会等名: 第6回クラミドモナス研究会
  • 発表場所: 高知工科大学
• [学会発表] ハイスループット生物発光リアルタイムモニタリング・スクリーニングシステムによる遺伝子発現のリアルタイム測定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石浦正寛
  • 学会等名: 第6回国際バイオEXPO
  • 発表場所: 東京国際展示場
• [備考]
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.acjp/~ishiura-g/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.gene.nagoya-u.ac.jp/index.htm
• [産業財産権] 制御プログラム及び培養装置 (2008)
  • 発明者名: 石浦正寛、岡本和久
  • 権利者名: 名古屋大学総長
  • 取得年月日: 2008-05-30
• [産業財産権] Apparatus for monitoring bioluminescence of biological samples (2008)
  • 発明者名: Ishiura M, Okamoto K, Onai K, Furusawa T
  • 権利者名: 名古屋大学総長
  • 取得年月日: 2008-05-30
  • 外国