光合成微生物の光合成遺伝子システムの解明

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12206002
• 研究種目: 特定領域研究(C)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大森 正之 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (80013580)
• 研究分担者: 佐藤 直樹 埼玉大学, 理学部, 教授 (40154075) ; 小川 晃男 名古屋大学, 生物分子応答センター, 教授 (80087593) ; 池内 昌彦 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (20159601)
• キーワード: シアノバクテリア / ラン藻 / ポストゲノム / 光合成 / DNAマイクロアレイ / プロテオーム

研究概要

1. Synechocystisの変異株バンクを用いた解析:総括班のサポートの下、約20000個のトランスポゾンタグを挿入したクローンを作成し、約1100個の破壊DNAを同定した。このDNAを用いて、新規遺伝子のスクリーニングを進めている。
2. これまでに作成した約450個の遺伝子破壊株を用いた解析より、鉄イオンの輸送体とその発現にかかわる遺伝子群を、遺伝子の多重破壊株の解析より同定した。
3. 作成した遺伝子破壊株を用いて、形質転換にかかわる新規遺伝子、形質転換とtwitching運動にかかわるIV型様線毛サブユニットの新規遺伝子、線毛形成因子、走光性の光受容体、走光性の調節にかかわる遺伝子、運動性を調節するシグナル伝達因子、運動性を、調節する転写因子などを同定した。
4. 発現制御ネットワーク解析:Synechocystisのアレイを用いて、強光、低炭酸ガス、富栄養、乾燥などの環境条件で発現する遺伝子を解析し、多数の新規遺伝子を見いだした。また、Anabaenaの遺伝子解析のために、約2400個のシーケンスクローンを選抜し、マイクロアレイを作成した。
5. プロテオーム解析:シアノバクテリアがもつ真核型タンパク質キナーゼ遺伝子の基質となるリン酸化タンパク質の検出を試みた。
6. Anabaenaの機能解析:植物と共通の光受容体フィトクロム様の遺伝子11個をすべてクローニングし、その破壊株を作成した。

研究成果

• [文献書誌] Yoshimura,H. 他: "Identification and characterization of a novel cAMP receptor..."J.Biol.Chem.. 275. 6241-6245 (2000)
• [文献書誌] Kasahara,M. 他: "A novel cyanobacterial adenylyl cyclase, CyaG : a possible ancestor..."J.Biol.Chem.. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] Yoshihara,S. 他: "Novel putative photoreceptor and regulatory genes required for the positive..."Plant Cell Physiol.. 41. 1299-1304 (2000)
• [文献書誌] Satoh,S. 他: "A.Chlorophyll b in expressed in cyanobacteria functions as a light-..."J.Biol.Chem.. 276. 4293-4297 (2001)
• [文献書誌] Kamei,A. 他: "A eukaryotic-type protein kinase SpkA is required for the normal motility..."J.Bacteriol.. 183. 1505-1510 (2001)
• [文献書誌] Hihara,Y. 他: "DNA microarray analysis of cyanobacterial gene expression during.."Plant Cell. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] 池内昌彦: "植物のゲノム研究プロトコール(分担)"秀潤社. 245 (2001)