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オーレオクロームによる光情報受容と転写調節機構研究の新展開

公募研究

研究領域植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで
研究課題/領域番号 23120517
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

久冨 修  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60231544)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード転写因子 / LOVドメイン / bZIPドメイン / DNA結合タンパク質 / 光形態形成 / 生物物理 / ナノマシン / 光スイッチ / 発現制御
研究実績の概要

オーレオクローム(AC1)について分子メカニズムを解析し、光情報受容と転写調節に関する以下のような成果を得た。
1.LOVドメインの多様性と普遍性:  LOVドメインの約15種のアミノ酸をに変異を与えることで、分光学的性質に影響を与える変異体を探索した。Gln317をLeuに置換することにより、吸収極大波長が短波長シフトすることを明らかにした。さらに、AC1翻訳領域全長(FL)、bZIP-LOV(ZL)およびLOVドメインのみ(LOV)からなる組換えタンパク質を作成して、光反応を調べた。いずれの組換えタンパク質でも、戻り反応の活性化エネルギーが約110kJ/molであることを示した。
2.流体力学的半径の解析: AC1およびその変異体に関して、みかけの流体力学的半径(RHapp)を測定した。その結果、タンパク質の濃度とともにRHappが直線的に増大することが示唆されたため、複数の濃度においてRHappを測定し、濃度ゼロに外挿して真の流体力学的半径を求めた。FLおよびZLについては、光照射によりRHの増大が見られたが、LOVでは光条件による変化は観察されなかった。このことから、光照射によりFLおよびZLの構造が変化するこが示唆された。
3.最先端の生物物理学的解析:ZLおよびLOVについて円二色性(CD)およびサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)測定を行い、光照射によりLOVドメインではαヘリックスが減少し、bZIP-linker部分ではαヘリックスが増加することを明らかにした。また、赤外分光分析等により、LOVドメインで生じた変化がN末側に伝搬し、AC1のグローバルな構造変化を引き起こすことが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Blue light-induced conformational changes in a light-regulated transcription factor, aureochrome-12013

    • 著者名/発表者名
      Hisatomi, O.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 54 号: 1 ページ: 93-106

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs160

    • NAID

      10031145653

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hematological- and Neurological-expressed Sequence 1 Gene Products in Progenitor Cells during Newt Retinal Development .2012

    • 著者名/発表者名
      Goto, Y.
    • 雑誌名

      Stem Cells International

      巻: 2012 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1155/2012/436042

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoreactions of Aureochrome-12011

    • 著者名/発表者名
      T.Toyooka, O.Hisatomi, F.Takahashi, H.Kataoka, M.Terazima
    • 雑誌名

      Biophys.J.

      巻: 100 号: 11 ページ: 2801-2809

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2011.02.043

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen bonding natures of water molecules in aqueous solutions of glycerol by Attenuated Total Reflection Infrared spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, Y., Kitadai, N., Hisatomi, O., Nakashima, S.
    • 雑誌名

      Applied Spectroscopy

      巻: 65 号: 4 ページ: 436-441

    • DOI

      10.1366/10-06183

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hematological-and Neurological-expressed Sequence 1 Gene Products in Progenitor Cells during Newt Retinal Development

    • 著者名/発表者名
      Goto, Y., Tokunaga, F., Hisatomi, O.
    • 雑誌名

      Stem Cells International

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Blue-light induced conformational change of a transcription factor, AUREO12012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Hisatomi
    • 学会等名
      日本生物物理学会第50回年会
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] FTIR study of Aureochrome that possesses LOV domain at the C-terminus2012

    • 著者名/発表者名
      Shota Ito
    • 学会等名
      日本生物物理学会第50回年会
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Blue-light induced conformational change of recombinant AUREO12012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Hisatomi
    • 学会等名
      15th International Conference on the Cell and Molecular Biology of Chlamydomonas
    • 発表場所
      Potsdam, Germany
    • 年月日
      2012-06-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] イモリの網膜再生に関与するbHLH型転写因子の解析2011

    • 著者名/発表者名
      古家景悟、久冨修
    • 学会等名
      日本動物学会第82回大会
    • 発表場所
      旭川大雪クリスタルホール(北海道)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Photoreaction of a light-regulated transcription factor, AUREO12011

    • 著者名/発表者名
      O.Hisatomi, K.Takeuchi, T.Murakami, F.Takahashi, H.Kataoka
    • 学会等名
      日本生物物理学会第49回年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-09-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of a light-regulated transcription factor, AUREO1, expressed in E.coli2011

    • 著者名/発表者名
      O.Hisatomi, T.Murakami, K.Furuya, F.Takahashi, H.Kataoka
    • 学会等名
      5th Asia and Oceania Conference on Photobiology(AOCP2011)
    • 発表場所
      Nara Prefectural New Public Hall(奈良県)
    • 年月日
      2011-07-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] DNA binding properties of a bHLH transcription factor fused with green fluorescent protein2011

    • 著者名/発表者名
      O.Hisatomi, K.Furuya
    • 学会等名
      8^<th> International Congress of Comparative Physiology and Biochemistry (ICCPB2011)
    • 発表場所
      Nagoya Congress Center(愛知県)
    • 年月日
      2011-06-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 久冨グループの研究紹介

    • URL

      http://gabriel.ess.sci.osaka-u.ac.jp/html/hisatomi/hisatomi-jp.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://gabriel.ess.sci.osaka-u.ac.jp/html/hisatomi/hisatomi-jp.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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