シアノバクテリア概日時計再構成系を用いたアショフ法則の分子基盤解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20570035
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 寺内 一姫 立命館大学, 生命科学部, 准教授 (70444370)
• 連携研究者: 藤田 祐一 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (80222264)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: シアノバクテリア / 生物時計

研究概要

シアノバクテリアの時計タンパク質KaiA、KaiB、KaiCを用いて試験管内で概日時計の再構成が可能である。本研究では、光強度による概日時計の周期長変動のメカニズムを明らかとするため、光環境に応じて細胞内で変化がおこると考えられる要因の概日時計再構成系への影響を調べると共に、シアノバクテリアの酸化還元状態のセンサーと推定されるLdpAを生化学的に解析した。LdpAは酸化還元状態変化により、分子の構造を変化することが明らかとなった。また、pHによりKaiABCによる概日時計再構成系の周期長が変動することから、LdpAと細胞内pHの2つの要因が光による概日時計の周期長変動に関与していると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Tracking and visualizing the circadian ticking of the cyanobacterial clock protein KaiC in solution (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Murayama A.Mukaiyama, K.Imail, Y.Onoue, A.Tsunoda, A.Nohara, T.Ishida, Y.Maeda, K.Terauchi, T.Kondo, S.Akiyama
  • 雑誌名: The EMBO Journal 30 ページ: 68-78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyanobacterial daily life with Kai-based circadian and diurnal genome-wide transcriptional control in Synechococcus elongatus. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ito H, Mutsuda M, Murayama Y, Tomita J, Hosokawa N, Terauchi K., Sugita C, Sugita M, Kondo T, Iwasaki H.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA. 106 ページ: 14168-14173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual KaiC-based oscillations constitute the circadian system of cyanobacteria (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Kitayama, T.Nishiwaki, K.Terauchi, T.Kondo
  • 雑誌名: Genes Dev 22 ページ: 1513-1521
  • 査読あり
• [学会発表] シアノバクテリアの時計タンパク質KaiCの構造からみた概日時計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村山依子, 他
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 講演要旨による発表
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC7942の時計蛋白質KaiCのATPase活性による時間の規定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高井直樹, 他
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 講演要旨による発表
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] シアノバクテリアの窒素固定と生物時計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫
  • 学会等名: 第3回微細藻類生産性研究会
  • 発表場所: 名古屋大学農学部(愛知県)
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] シアノバクテリア時計タンパク質KaiCの分子鼓動の可視化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋山修志, 他
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 2011-01-07
• [学会発表] ATPase-and phospho-dependent structural changes of circadian clock protein KaiC (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋山修志, 他
  • 学会等名: Pacifichem2010
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii(USA)
  • 年月日: 20101215-20101220
• [学会発表] Spectroscopic Studies on Circadian Ticking of KaiC in Solution (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋山修志, 他
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県)
  • 年月日: 20100920-20100922
• [学会発表] 時計タンパク質KaiCのATPaseやリン酸化に依存した構造変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋山修志, 他
  • 学会等名: 第37回生体分子科学討論会
  • 発表場所: 山口大学(山口県)
  • 年月日: 20100618-20100619
• [学会発表] 生物時計は大腸菌で機能するか?生物時計移植の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫, 他
  • 学会等名: 第36回日本生体エネルギー研究会シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(大阪府)
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] ATP/2e-ratio of a nitrogenase-like protochlorophyllide reductase from Rhodobacter capsulatus (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫, 他
  • 学会等名: Sixth International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
  • 発表場所: エポック立命21(滋賀県)
  • 年月日: 2010-06-12
• [学会発表] ニトロゲナーゼ類似型プロトクロロフィリド還元酵素の化学量論的解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野亦次郎, 他
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] シアノバクテリアで解き明かす体内時計のしくみ (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫, 他
  • 学会等名: 立命館大学大阪オフィス講座
  • 発表場所: 立命館大学アカデメイア(大阪府)
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] ATP hydrolysis in reaction of a nitrogenase-like protochlorophyllide reductase (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫, 他
  • 学会等名: The 16th international congress on nitrogen fixation
  • 発表場所: Big Sky (Montana, USA)
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] シアノバクテリアの生物時計:試験管内で時を刻むタンパク質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫, 他
  • 学会等名: 光生命科学研究セミナー
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県)
  • 年月日: 2009-05-15
• [学会発表] シアノバクテリア時計タンパク質のATP加水分解が生みだす概日時計発振メカニズム解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫, 他
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] 変異型Kaiタンパク質を用いた概日時計機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北山陽子, 他
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2009-03-22
• [学会発表] 時計タンパク質KaiCにおけるATP加水分解活性の温度補償性と構造変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫, 他
  • 学会等名: 第34回日本生体エネルギー研究会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学(東京都)
  • 年月日: 20081106-20081108
• [学会発表] The ATPase activity of the cyanobacterial clock protein KaiC (2008)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫, 他
  • 学会等名: The 22nd symposium of The Protein Society
  • 発表場所: San Diego (CA, USA)
  • 年月日: 20080719-20080723
• [学会発表] シアノバクテリアの一日:Kai蛋白質が刻む24時間 (2008)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫
  • 学会等名: 日本植物学会主催平成20年度一般講演会
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2008-10-18
• [学会発表] シアノバクテリアの24時間を刻むKaiCタンパク質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫
  • 学会等名: 埼玉大学分子生物学科セミナー
  • 発表場所: 埼玉大学(埼玉県)
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] 試験管内で時を刻むKaiCタンパク質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫
  • 学会等名: FoF1勉強会
  • 発表場所: 学習院大学(東京都)
  • 年月日: 2008-08-15
• [学会発表] The Cyanobacterial Clock Protein KaiC ticks in vitro (2008)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫, 他
  • 学会等名: T Microbiology Seminar, Indiana University
  • 発表場所: Bloomington (IN, USA)
  • 年月日: 2008-07-25
• [図書] 研究をささえるモデル生物(吉川寛、堀寛編)(シアノバクテリアで概日リズムを探る)((査読有り)2009.9.1発刊21) (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺内一姫
  • 総ページ数: 251-252
  • 出版者: 化学同人社
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.collabo.sk.ritsumei.ac.jp/laboratory/seitaibunshi_network.htm