研究課題
基盤研究(A)
生物発光リズム自動測定装置と発光データ解析プログラムを開発した。藍色細菌において、以下の5点を解明した。1)時計タンパク質KaiCのN末端ドメインはKaiCの6量体化に関与し、C末端ドメインはKaiCのサブユニット間リン酸化に関与する。2)KaiCは極めて弱いATPase活性を持つ。この活性はKaiAによって促進され、リン酸化によって抑制される。N末端とC末端の各ドメインが共にATPase活性を持つ。野生型KaiCのATPase活性は温度補償されているが、リン酸化部位欠損変異によってこの温度補償性が失われる。3)KaiBの結晶構造を解明し、その構造に基づいて、時計発振に関与するサブ構造と機能残基を推定し、実験的に実証した。4)外部環境からの信号を生物時計に伝達するインプット経路に関与する時計関連タンパク質Pexの結晶構造を解明し、その構造に基づいてDNA結合に関与するアミノ酸残基を推定し、実験的に確認した(投稿中)。5)DNAミクロアレイ法によって、生物時計で制御された遺伝子群を網羅的に同定し、その発現パターンを解明した。クラミドモナスにおいて、葉緑体遺伝子の生物発光リズム系を開発し、多様なリズム変異体を多数分離して、時計遺伝子と時計関連遺伝子の網羅的クローニングに成功した。時計遺伝子は、高等植物の時計遺伝子と共通のモチーフを持つものとクラミドモナスに固有のものとが見つかった。シロイヌナズナにおいて、真の生物時計遺伝子PHYTOCLOCK 1のクローニングに成功した。
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http://www.gene.nagoya-u.ac.jp:16080/~ishiura-g/
