| 研究課題/領域番号 |
17310127
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
柄谷 肇 京都工芸繊維大学, 大学院・工芸科学研究科, 教授 (10169659)
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| 研究分担者 |
和田 実 東京大学, 海洋研究所, 助手 (70292860)
佐々木 健 京都工芸繊維大学, 大学院・工芸科学研究科, 助教授 (20205842)
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| キーワード | 生物発光 / 微生物ルシフェラーゼ / 蛍光タンパク質 / 蛍光イメージング / 生物発光イメージング / 遺伝子クローニング / 遺伝子発現 / 細胞分裂周期 |
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| 研究概要 |
蛍光イメージングに基づいて、黄色発光微生物陽Vibrio fischeri Y1発光関連タンパク質(内在性蛍光タンパク質及びルシフェラーゼ(以下、L'ase))は細胞膜近傍に偏在していることを明らかにした。さらに、成長時間を変数とする発光の解析から、細胞成長過程において、発光色変化の主原因となる黄色蛍光タンパク質(YFP)の細胞内レベルが時間と共に増大し、成長末期において逆に低下すること、一方raseの細胞内濃度レベルはほぼ一定に保たれることを明らかにした。
V.fischeri Y1の酸素依存型可逆的発光色変化の分子機構を調べ、発光色変化はYFPのレドックス変化によって支配されることを解明した。即ち、酸化型YFPにおいて黄色発光が惹起され、一方還元型YFPにおいて青色発光が主成分となる。
上記発光関連タンパク質をコードする遺伝子の解読を達成し、それぞれの大腸菌発現系を構築し、高い活性を有する発光関連組換えタンパク質の生産に成功した。
Photobacterium leiognathiのL'ase合成に係る遺伝子luxAと無蛍光性フラボタンパク質をコードする遺伝子luxFに着目し、同微生物と発光魚との共生関係を調べた。実験からluxFは共生関係の説明において重要な指標となることを明らかにした。
時間を変数とする微生物発光イメージングにより、発光コロニー表面に酸素を供給することによって成長前線の環状発光帯の他、コロニー内部に新しく環状発光帯が出現すること、及び酸素の供給と停止に対応して、内部環状発光帯は規則的に明滅を繰り返すことを見出した。この環状発光帯に特徴付けられる発光挙動から、コロニーは規則性を有する動的な細胞集合体であることを明らかにした。
最終年度において、発光変調と細胞分裂周期との分子リンクを詳しく説明する。
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