| 研究課題/領域番号 |
19K06717
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
日原 由香子 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60323375)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | パートナースイッチング制御系 / シアノバクテリア / 光合成 / 強光順化応答 / PmgA / pmgA / アンチシグマ因子 / シグナル伝達 / 順化応答 / リン酸化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
20年以上前に、シアノバクテリア Synechocystis sp. PCC 6803が強光下や光グルコース条件下で生存するために必須な因子としてPmgAを同定したが、PmgAタンパク質の調製が困難であるため、生化学解析は進展しなかった。今回、in vitro翻訳系の利用がブレークスルーとなり、PmgAのリン酸化標的としてSsr1600を同定した。これを手掛かりとして、PmgAが従属栄養細菌においてパートナースイッチング制御系として知られているシグナル伝達経路の構成成分であるのか、それともシアノバクテリアに特有のシグナル伝達経路を構成しているのか、生化学・生理学の両面で解析を進めていきたい。
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| 研究成果の概要 |
本研究では「パートナースイッチング制御系はいかにして、シアノバクテリアの光合成や代謝を制御しているのか？」の解明を目指した。一般的なパートナースイッチング制御系は、アンチシグマ因子がσ因子を捕捉・解放することで遺伝子発現制御を行うが、Synechocystis sp. PCC 6803では、アンチシグマ因子がアンタゴニストの蓄積量を制御することで、強光下でのクロロフィルと光化学系Ⅰの蓄積を協調的に制御する独自な系として働いていることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質のリン酸化実験、相互作用解析、および変異株の表現型解析を行い、アンチシグマ様因子PmgAがアンタゴニスト様因子Ssr1600の蓄積量を制御することで、強光下での光合成制御に関わること、さらに他のアンタゴニスト様因子との相互作用を通じて炭素代謝制御にも関わる可能性を見出した。本成果は光合成の制御機構、およびパートナースイッチング制御系の基礎研究のみならず、シアノバクテリアの代謝改変による物質生産等の応用研究にも重要な新知見を与えるものである。
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