シアノバクテリアの走光性におけるフィトクロムの役割とシグナル伝達経路の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13440235
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 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 / 走光性 / 運動性 / 形質転換能 / フィトクロム / 光受容体 / 分割遺伝子

研究概要

Synechocystis sp. PCC 6803を用いて、正の走光性にかかわるフィトクロム様色素タンパク質をコードする新規遺伝子pixAを同定した。さらに、この遺伝子の近傍に、負の走光性にかかわる遺伝子群(nixB, nixC)を同定した。
正の走光性にかかわるフィトクロム様色素タンパク質をコードするpixJ1遺伝子をシアノバクテリアで大量発現し、単離して、ビリン色素が結合していることを確認した。
Synechocystis sp. PCC 6803を用いて、運動性の調節にかかわるシグナル伝達系の遺伝子群(pilG, pilH, pill, pilJ, pilL-N, pilL-C)を同定した。とくに、このうちのpilLは、ゲノム上の全く異なる座位に分割されて存在し、しかも機能を持っていた。
Synechocystis sp. PCC 6803の線毛形成に必要な新規構造サブユニットの遺伝子(pilA9, pilA10, pilA11)を同定した。
好熱性シアノバクテリアThermosynechococcus elongatus strain BP-1のクローン株を確立し、かずさDNA研究所の田畑らとの共同で、その全ゲノム情報を決定した。その遺伝子解析から、多数の有用遺伝子を見いだした。
好熱性シアノバクテリアから走光性に必要な新規フラビンタンパク質の遺伝子をクローニングし、大腸菌で発現・精製し、その耐熱性を確認し、構造解析の端緒を付けた。

研究成果

• [文献書誌] Hihara, Y. et al.: "DNA microarray analysis of cyanobacterial gene expression during acclimation to high light"Plant Cell. 13. 793-806 (2001)
• [文献書誌] Katoh, H. et al.: "Functional analysis of psbV and a novel c-type cytochrome gene psbV2 of the thermophilic cyanobacterium Thermosynechococcus elongatus strain BP-1"Plant and Cell Physiology. 42. 599-607 (2001)
• [文献書誌] Ikeuchi, M., Tabata, S.: "Synechocystis sp. PCC 6803 - a useful tool in the study of the genetics of cyanobacteria"Photosynthesis Research. 70. 73-83 (2001)
• [文献書誌] Ohmori, M. et al.: "Characterization of genes encoding multi-domain proteins in the genome of the filamentous nitrogen-fixing cyanobacterium Anabaena sp. strain PCC 7120"DNA Research. 8. 271-284 (2001)
• [文献書誌] Yoshimura, H. et al.: "A cAMP receptor protein, SYCRP1, is responsible for the cell motility of Synechocystis sp. PCC 6803"Plant and Cell Physiology. (印刷中).
• [文献書誌] Yoshihara, S. et al.: "pilG gene cluster and split pilL genes involved in pilus biogenesis, motility and genetic transformation in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803"Plant and Cell Physiology. (印刷中).
• [文献書誌] 大森正之・池内昌彦: "タンパク質・核酸・酵素(分担)(シアノバクテリアの光合成遺伝子・タンパク質システムの解明)"2492 (2001)