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2013 年度 実績報告書

光受容体シアノバクテリオクロムと光応答現象の多様性と分子機構の統合解析

研究課題

研究課題/領域番号 23370014
研究機関東京大学

研究代表者

池内 昌彦  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (20159601)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードシアノバクテリオクロム / 光受容体 / 結晶構造 / シグナル伝達 / c-di-GMP
研究概要

(1) 好熱性シアノバクテリアThermosynechococcus vulcanusに存在するシアノバクテリオクロム型光受容体ドメインをもつc-di-GMP合成酵素(diguanylate cyclase)であるTlr0911とc-di-GMP分解酵素(phosphodiesterase)であるTlr1999、Tlr0911の破壊株を作製し、その表現型を解析した。さまざまな光条件で各遺伝子破壊の組合せを比較検討することで、細胞凝集を引き起こす主要な青色光受容体はTlr0924であること、また、これをシアン光で抑制する光受容体Tlr1999とのバランスによって調節されていることが明らかになった。また、デュアルセンサーのTlr0911はこれらの光調節のファインチューニングをしていることが示された。
(2) シアノバクテリオクロムTlr01999の結晶化の準備として、発現・精製法を検討し、夾雑物を効率よく除去するシステムの開発に成功し、結晶化に向けた大量調製を進めている。
(3) シアノバクテリオクロムAnPixJを色素と共発現することで、長波長型色素ビリベルジンを結合することを示した。これは長波長型シアノバクテリオクロムの初めての例である。
(4) シアノバクテリオクロムの調節するc-di-GMPシグナリングに関与する因子の一つTlr0485がcAMPによって活性を調節されることを生化学的に実証した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Capillary electrophoresis-mass spectrometry reveals the distribution of carbon metabolites during nitrogen starvation in Synechocystis sp. PCC 68032014

    • 著者名/発表者名
      Osanai
    • 雑誌名

      Environ Microbiol

      巻: 16 ページ: 512-524

    • DOI

      10.1111/1462-2920.12170

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attachment of phycobilisomes in an antenna-photosystem I supercomplex of cyanobacteria2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U S A

      巻: 111 ページ: 2512-2517

    • DOI

      10.1073/pnas.1320599111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-independent biosynthesis and assembly of the photosystem II complex in the diatom Chaetoceros gracilis2013

    • 著者名/発表者名
      Nagao
    • 雑誌名

      FEBS Lett

      巻: 587 ページ: 1340-5

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2013.02.050

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA replication depends on photosynthetic electron transport in cyanobacteria2013

    • 著者名/発表者名
      Ohbayashi
    • 雑誌名

      FEMS Microbiol Lett

      巻: 344 ページ: 138-44

    • DOI

      10.1111/1574-6968.12166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pleiotropic effect of sigE over-expression on cell morphology, photosynthesis and hydrogen production in Synechocystis sp. PCC 68032013

    • 著者名/発表者名
      Osanai
    • 雑誌名

      Plant J

      巻: 76 ページ: 456-465

    • DOI

      10.1111/tpj.12310

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoconversion mechanism of the second GAF domain of cyanobacteriochrome AnPixJ and the cofactor structure of its green-absorbing state2013

    • 著者名/発表者名
      Escobar
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 52 ページ: 4871-4880

    • DOI

      10.1021/bi400506a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Primary photodynamics of the green/red-absorbing photoswitching regulator of the chromatic adaptation E domain from Fremyella diplosiphon2013

    • 著者名/発表者名
      Gottlieb
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 52 ページ: 8198-8208

    • DOI

      10.1021/bi400946q

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous diffusion of TePixD and identification of the photoreaction product2013

    • 著者名/発表者名
      Kuroi
    • 雑誌名

      Photochem Photobiol Sci

      巻: 12 ページ: 1180-6

    • DOI

      10.1039/c3pp25434h

    • 査読あり
  • [学会発表] 3つのシアノバクテリオクロム型光受容体がもつc-di-GMPシグナリングへの寄与2014

    • 著者名/発表者名
      榎本元
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] Chromatic sensors in cyanobacteria2013

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi
    • 学会等名
      6th Asia and Oceania Conference on Photobiology
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      20131011-20131013
    • 招待講演
  • [学会発表] A novel bifunctional cyanobacteriochrome2013

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi
    • 学会等名
      German conference on photoreceptors
    • 発表場所
      Ringberg, Germany
    • 年月日
      20130922-20130925
    • 招待講演
  • [学会発表] Color tuning in cyanobacterial life2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ikeuchi
    • 学会等名
      Cyanobacterial Workshop
    • 発表場所
      St. Louis, USA
    • 年月日
      20130808-11
    • 招待講演
  • [図書] 藻類オイル生産技術研究の最前線2013

    • 著者名/発表者名
      広瀬侑
    • 総ページ数
      228
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス

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公開日: 2015-05-28  

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