| 研究課題/領域番号 |
11877048
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
石浦 正寛 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (20132730)
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| 研究分担者 |
石野 良純 株式会社生物工学研究所, 機能解析プロジェクト部門, 主任研究員
近藤 孝男 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10124223)
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| キーワード | 生物発光 / ルシフェラーゼ / 遺伝子発現 / リアルタイムモニタリング / シャノバクテリア / 始原菌 |
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| 研究概要 |
KaiCタンパク質は重複構造をとっており、それぞれ前半分(CI domain)と後半部(CIIdomain)のユニットは典型的なATPaseのモチーフ(Walker's motifs A[あるいはP-loop]and B)を持っている。さらにGTP結合タンパク質のDXXGモチーフも持っている。実際にATPやGTPが結合するかどうかを試験管内で検討したところ、結合が認められた。次にこれらのモチーフが結合活性や時計機能に関与するかどうかを、遺伝子改変で解析した。先ずCI domainのP-loop(P-loop1)とCII[domainのP-loop(P-loop2)をそれぞれアミノ置換(52番目あるいは294番目のリジンをヒスチジンに置換)によって破壊した。P-loop1を破壊すると、ATPの結合能が消失し、リズムも完全に消失した。ただしGTP結合能は影響されなかった。一方、P-loop2を同様に破壊すると、ATP結合能、GTP結合能共に影響されなかったが、リズムの周期が70時間に伸びた。P-loop1あるいはP-loop2のスレオニンをアラニンに置換すると、共にリズムが消失した。したがって、P-loop1もP-loop2も共に時計機能に関与すると考えられる。ただし、P-loop1を破壊した場合と、P-loop2を破壊した場合とでは、時計に及ぼす影響の大きさに差が認められたことより、前半分と後半分は重複構造ではあるが、機能的には完全には相同ではないことが示唆された。以上の結果から、KaiCの機能にはATPやGTPの結合が重要であることが分かった。また前半分と後半分は機能的には相同ではないことが判明した。
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