時計タンパク質の固有周波数の分子科学的解明

• 研究課題/領域番号: 25291039
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 秋山 修志 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 教授 (50391842)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 概日時計 / 生物時計 / タンパク質 / タイミング

研究成果の概要

シアノバクテリアの生物時計システムにおいては，発振周期を規定する候補因子が唯一のタンパク質分子（KaiC）にまで絞り込まれつつある．本研究課題ではKaiCのATPase活性の前定常状態解析を行い，その緩和ダイナミクスと生物時計システムの周波数（周期の逆数）の相関を調べた．その結果，KaiCそのものに１日に１回振動するための物理化学的基盤が備わっていることが明らかとなった．

研究成果

• [国際共同研究] PSL Research Univ., Chimie ParisTech(France)
• [雑誌論文] Absolute slowness encoded in the circadian clock protein KaiC (2016)
  • 著者名/発表者名: Abe J, Mukaiyama A, Akiyama S
  • 雑誌名: SPring-8 Research Frontiers 2015 巻: 印刷中
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 時間生物学と放射光科学の接点 (2016)
  • 著者名/発表者名: 秋山 修志
  • 雑誌名: 放射光 巻: 印刷中
  • NAID: 40020850505
  • 査読あり
• [雑誌論文] 時計タンパク質KaiCの「遅さ」が刻み込まれた原子構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 阿部 淳，向山 厚，秋山 修志
  • 雑誌名: SPring-8/SACLA利用者情報 巻: 21 ページ: 2-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Atomic-scale origins of slowness in the cyanobacterial circadian clock (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Abe, T. B. Hiyama, A. Mukaiyama, S. Son, T. Mori, S. Saito, M. Osako, J. Wolanin, E. Yamashita, T. Kondo, S. Akiyama
  • 雑誌名: Science 巻: 349 号: 6245 ページ: 312-316
  • DOI: 10.1126/science.1261040
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] タンパク質の化学反応が細胞内の時を計る (2015)
  • 著者名/発表者名: 向山 厚，阿部 淳，孫 世永，秋山 修志
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 33 ページ: 3119-3122
  • 査読あり
• [雑誌論文] A protocol for preparing nucleotide-free KaiC monomer (2015)
  • 著者名/発表者名: Mukaiyama, A., Osako, M., Hikima, T., Kondo, T., and Akiyama, S.
  • 雑誌名: BIOPHYSICS 巻: 11 号: 0 ページ: 79-84
  • DOI: 10.2142/biophysics.11.79
  • NAID: 130004940817
  • ISSN: 1349-2942
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] X-ray Solution Scattering as Research Tools for Bio-molecular Systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Akiyama S
  • 学会等名: Winter School of ASIA CORE Program
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2016-02-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Circadian periodicity encoded in KaiC ATPase (2016)
  • 著者名/発表者名: Mukaiyama A, Abe J, and Akiyama S
  • 学会等名: Winter School of ASIA CORE Program
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2016-02-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Atomic-scale origins of slowness in the cyanobacterial circadian clock (2016)
  • 著者名/発表者名: Akiyama S
  • 学会等名: 8th Japan-Korea Seminars on Biomolecular Science
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県岡崎市）
  • 年月日: 2016-02-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 時計タンパク質 KaiC に書き込まれた生物時計の発振周期 (2015)
  • 著者名/発表者名: 向山 厚, 阿部 淳, 檜山 卓也, 孫 世永, Wolanin Julie , 山下 栄樹, 近藤 孝男, 秋山 修志
  • 学会等名: 第22回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-11-21
• [学会発表] 藍藻の時計タンパク質に内包された概日周期と遅さの根源 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋山 修志
  • 学会等名: 藍藻の分子生物学2015
  • 発表場所: かずさアカデミアホール（千葉県木更津市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] KaiC as Circadian Pacemaker of Cyanobacterial Circadian Clock (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiyama S
  • 学会等名: European Biological Rhythms Society (EBRS)/World Congress of Chronobiology (WCC) meeting
  • 発表場所: Manchester, UK
  • 年月日: 2015-08-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 蛍光プローブの挿入による時計タンパク質KaiCの周期的構造変化の計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 向山 厚，秋山 修志
  • 学会等名: 第42回生体分子科学討論会
  • 発表場所: 高崎シティーギャラリー（群馬県高松市）
  • 年月日: 2015-06-13
• [学会発表] 概日時計システム研究におけるbioSANSへの期待と展望 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋山修志
  • 学会等名: 第３回Neutrons in Biology研究会
  • 発表場所: 日本原子力研究開発機構・原子力科学研究所 （茨城県那珂郡）
  • 年月日: 2015-03-31
  • 招待講演
• [学会発表] 会議報告、ガイドラインに関する査読者とのやり取り (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋山修志
  • 学会等名: 分子システム研究における溶液散乱
  • 発表場所: 分子科学研究所（愛知県岡崎市）
  • 年月日: 2014-12-20
  • 招待講演
• [学会発表] Watching slow but ordered dynamics of clock proteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuji Akiyama
  • 学会等名: 第21回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-11-08
  • 招待講演
• [学会発表] 概日時計システム研究におけるbioSANSへの期待と展望 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋山修志
  • 学会等名: 平成26年度第１回生物構造学研究会
  • 発表場所: エッサム神田ホール401会議室 （東京都千代田区）
  • 年月日: 2014-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] KaiC as Circadian Pacemaker of Cyanobacterial Circadian Clock (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyama S
  • 学会等名: Society for Research on Biological Rhythms
  • 発表場所: Montana,USA
  • 年月日: 2014-06-17
  • 招待講演
• [備考] AKIYAMA Lab.
  • URL: http://bms.ims.ac.jp/AkiyamaG/index.html