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シアノバクテリアにおける光環境への応答機構を遺伝子レベルで明らかにする目的で、新たな遺伝子の探索を進めている。
(1) すでに作成しているSynechocystis sp.PCC 6803のpmgA変異体から光グルコース感受性を回復する2重変異株を多数単離し、これらの変異部位を同定する作業を進めている。このうちの一つの変異株(LR4)の変異は呼吸系の多重遺伝子ndhF3内の保存されたアミノ酸の置換であった。また、LR4株の表現型の解析から、強光処理で系l含量を調節できないという本来の性質は回復しておらず、別のしくみで光グルコース感受性を回復した可能性が考えられた。光合成生物の呼吸系の多重遺伝子の機能についてはほとんどその生理的意義はわかっておらず、今後他のndh遺伝子の破壊株と比較しながら、解析を進めていく予定である。また、別の変異株の変異部位の同定も進めている。
(2) すでに決定されているSynechocystis sp.PCC 6803の全遺伝子リストに基づいて、強光応答にかかわる可能性のある遺伝子の破壊株と過剰発現株の作成と機能解析を進めている。そのなかで、スーパーオキサイドジスムターゼの遺伝子(sodB)の過剰発現が光/グルコース/メチルビオローゲン存在下で強い保護効果を発揮することを見いだした。これは、上記のpmgA変異株が示す光グルコース感受性が活性酸素傷害によることを強く示唆しており、光合成生物の強光防御における重要な知見と考えられる。この可能性を確認するために、強光感受性が明らかになっているいくつかの変異株(gogat.psbKなど)との2重変異株を作成し、強光保護効果を確認する作業を進めている。
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