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シアノバクテリアの熱ショックタンパク質(HSP)遺伝子の転写調節と、HSPの分子シャペロン機能を解明することを主目的として、以下の研究を行なった。
(1)低分子量HSP(HspA)の新規な機能解明(論文発表済み)
hspA遺伝子破壊株の表現型を解析し、シアノバクテリアの塩ストレス順化にHspAが重要な役割を果たすことを示した。HspAの大量発現株の透過電子顕微鏡・蛍光顕微鏡観察から、高温あるいは強光下で、HspAはチラコイド膜や核様体の構造を安定化することを明らかにした。免疫電子顕微鏡法により熱ショック後にHspAの細胞内局在が変化することを示した。
(2)Synechococcus sp.PCC 7942のgroESL1オペロンの、Orf7.5とHrcAによる「正」と「負」の転写調節
PCC 7942株から精製されたRNAポリメラーゼコア酵素と精製RpoD1を用いてgroESL1のラン・オフin vitro転写実験系を確立し、Orf7.5により転写活性が増加することを明らかにした。
HrcAによる転写抑制とOrf7.5による転写活性化がgroESL1遺伝子発現の主たる調節機構であることを明らかにするために、PCC 7942株のhrcAあるいはorf7.5遺伝子破壊株、さらに両遺伝子の二重破壊株を構築した。現在、これら変異株におけるgroESL1転写産物を解析している。
(3)フィコビリソームの構築・安定化に果たすHSPの役割
フィコシアニンαあるいはβ、及びαβヘテロ二量体をPCC 7942株から精製し、これらとHspAの相互作用をショ糖密度勾配超遠心法、化学架橋、変性凝集阻止実験等で明らかにした。
PCC 7942株のHtpGはリンカータンパクの変性凝集を阻止したが、大腸菌由来のHtpGは阻止しなかった。シアノバクテリアのC末側ドメインがリンカータンパクとの特異的相互作用に必須であることが示された。
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