| 研究課題/領域番号 |
17H06165
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
生物物理学
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| 研究機関 | 分子科学研究所 |
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研究代表者 |
秋山 修志 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 教授 (50391842)
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| 研究分担者 |
藤原 悟 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 専門業務員 (10354888)
上久保 裕生 奈良先端科学技術大学院大学, デジタルグリーンイノベーションセンター, 教授 (20311128)
古池 美彦 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 助教 (70757400)
近藤 孝男 名古屋大学, 理学研究科, 名誉教授 (10124223)
片岡 幹雄 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, サイエンスコーディネーター (30150254)
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| 研究期間 (年度) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| キーワード | 概日時計 / 温度補償性 / KaiC / ATPase / リン酸化 / アロステリー / リズム / シアノバクテリア |
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| 研究成果の概要 |
シアノバクテリア概日時計システムの中核となるKaiCを統合的多階層アプローチにより解析し、概日時計を特徴づける3つの生理学的性質(概日周期での自律的発振、周期の温度補償性、同調能)の構造基盤を原子・分子レベルで解明した。これらの構造基盤をもとに、KaiC単体の物理化学的特性がin vitro再構成系(KaiA + KaiB + KaiC)や細胞系にまで伝播する因果関係(クロス・スケール性)を徹底究明した。
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| 自由記述の分野 |
分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
シアノバクテリアを対象とした本成果は、概日リズムの基本原理を原点に立ち返って議論する機会を提供するとともに、より長周期の概月～概年リズムの設計原理に指針を与えるものである。KaiCの温度補償されたATPaseが自己触媒反応と共役することで、「概日時計の生理学的3性質」が特定の位相(夜明けの複合体解離)で顕在化することを証明した成果は、今後、同様に夜明けに離散する哺乳類の時計タンパク質を含めた統一的理解に大きく貢献するものである。
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