シアノバクテリアの強光順化における転写制御機構の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20770026
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 日原 由香子 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (60323375)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: シグナル伝達 / 転写制御 / シアノバクテリア / 光合成 / 光順化

研究概要

これまでに我々はシアノバクテリアSynechocystis sp.PCC6803において、光化学系I反応中心サブユニットをコードするpsaAB遺伝子のプロモーター解析を行ってきた。一般に、光化学系I遺伝子プロモーターは弱光下で活性化され、強光下で抑制されるが、psaAB遺伝子の2つのプロモーターP1とP2両方が、この応答パターンを示すことが明らかになった。本研究では、レスポンスレギュレーターRpaBがpsaABプロモーター領域に複数存在するHLR1配列に結合することを見出し、さらに、細菌由来ルシフェラーゼ遺伝子を用いたレポーター解析により、これらのHLR1配列を含むシスエレメントが、2つのプロモーターの活性に様々な影響を及ぼすことを明らかにした。以上、複数の転写制御機構が働き、psaAB発現レベルのfine-tuningが行われていることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Role of multiple HLR1 sequences in the regulation of the dual promoters of the psaAB genes in Synechocystis sp. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahashi T, Nakai N, Muramatsu M, Hihara Y
  • 雑誌名: PCC 6803. Journal of Bacteriology 192 ページ: 4031-4036
  • 査読あり
• [雑誌論文] The PedR transcriptional regulator interacts with thioredoxin to connect photosynthesis with gene expression in cyanobacteria. (2010)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi M, Nakamura K, Kojima K, Nishiyama Y, Hatakeyama W, Hisabori T, HiharaY
  • 雑誌名: Biochemical Journal 431 ページ: 135-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] The response regulator RpaB binds to the upstream element of photosystem I genes to work for positive regulation under low-light conditions in Synechocystis sp. (2009)
  • 著者名/発表者名: Seino Y, Takahashi T, Hihara Y
  • 雑誌名: PCC 6803. Journal of Bacteriology 191 ページ: 1581-1586
  • 査読あり
• [雑誌論文] The mechanism of down-regulation of photosystem I content under high-light conditions in the cyanobacterium Synechocystis sp. (2009)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu M, Sonoike K, Hihara Y
  • 雑誌名: PCC 6803. Microbiology 155 ページ: 989-996
  • 査読あり
• [雑誌論文] Difference in metabolite levels between photoautotrophic and photomixotrophic cultures of Synechocystis sp. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Uchimiya H, Hihara Y
  • 雑誌名: PCC 6803 examined bycapillary electrophoresis electrospray ionization mass spectrometry. Journal of Experimental Botany 59 ページ: 3009-3018
  • 査読あり
• [雑誌論文] An AbrB-like transcriptional regulator, S110822, is essential for the activation of nitrogen-regulated genes in Synechocystis sp. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishii A, Hihara Y
  • 雑誌名: PCC 6803. Plant Physiology 148 ページ: 660-670
  • 査読あり
• [学会発表] Physiological role of AbrB-type transcriptional regulators in cyanobacteria (2011)
  • 著者名/発表者名: Hihara Y
  • 学会等名: 日本フィンランド二国間セミナー
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] Light acclimation and transcriptional regulation in cyanobacteria (2011)
  • 著者名/発表者名: Hihara Y
  • 学会等名: スイス日本二国間セミナー
  • 発表場所: スイス
  • 年月日: 2011-01-11
• [学会発表] 転写因子CyAbrBと細胞内C/Nバランス制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 日原由香子
  • 学会等名: ラン藻ゲノム研究交流会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-24
• [学会発表] シアノバクテリアにおけるAbrB型転写制御因子の機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山内優輝、日原由香子
  • 学会等名: 第4回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 博多
  • 年月日: 2010-03-07
• [学会発表] Synechocystis sp. PCC 6803の光化学系Iサブユニット遺伝子psaABプロモーター構造の再検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 日原由香子
  • 学会等名: かずさDNA研究所研究会ラン藻の分子生物学
  • 発表場所: かずさ
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] シアノバクテリアの環境順化応答の分子生物学的解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 日原由香子
  • 学会等名: 日本植物学会第73回大会(学会賞受賞講演)
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2009-09-20
• [学会発表] 転写因子cyAbrB (2009)
  • 著者名/発表者名: 日原由香子
  • 学会等名: ラン藻ゲノム研究交流会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-07-04
• [学会発表] Transcriptional regulators working on environmental responses in Cyanobacteria (2009)
  • 著者名/発表者名: Hihara Y
  • 学会等名: 第5回日独二国間セミナー"From Photoreaction to Biomass : Phototrophs in Ecosystems and Biotechnology"
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] Synechocystis sp. PCC 6803における光化学系I遺伝子psaABの転写調節へのHLR1配列の寄与 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋朋子、村松昌幸、日原由香子
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803における光合成電子伝達に依存的な転写因子PedRの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀内真由美、中村絹、小島幸治、西山佳孝、畠山和佳子、久堀徹、日原由香子
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803における光合成電子伝達に依存的な転写因子PedRの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 日原由香子
  • 学会等名: 第3回日本ゲノム微生物学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] Synechocystis sp. PCC 6803の光化学系I遺伝子群の強光応答におけるレスポンスレギュレーターRpaBの役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 日原由香子、高橋朋子、佐藤あゆみ、清野友里絵
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2008-09-25
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.molbiol.saitama-u.ac.jp/~hihara/top.htm