| 研究概要 |
本研究課題は、概日リズム研究モデルである淡水性Synechococcus PCC 7942を解析用の研究プラットフォームとして活用することで、遺伝子操作・培養が困難な海洋性ピコプランクトンで多様性を示す概日時計関連因子の機能解析を可能にするスキームを提案している。このスキームを通して、海洋性SynechococcusやProchlorococcusそのものを操作することなく、それらの遺伝子産物の様々な細胞・生理活性を実験的に検証する系を構築し、時計関連遺伝子の多様性の真の理解を目指している。研究期間1年目の本年度は、3つの時計遺伝タンパク質(KaiA, KaiB, KaiC)のうち、特に淡水性Synechococcusと海洋性ピコプランクトン間にみられるKaiBのアミノ酸置換の機能に与える影響評価を中心に研究を進めた。海洋性ピコプランクトンのKaiB配列は淡水性Synechococcusの中で、概日振動系および時計出力系としての転写系に大きな影響を及ぼせることを明らかにした。KaiB内の個々のアミノ酸置換の与える転写出力レベルへの影響を詳細に解析した。その結果、個々のアミノ酸置換は必ずしも表現型(転写出力レベルおよび概日振動)へ大きな影響を与えないことがわかった。また、海洋性ピコプランクトンで欠損している時計関連遺伝子に相当する淡水性Synechococcusの遺伝子を欠損した変異体の作製に取りかかった。これらの欠損変異体に海洋性ピコプランクトン由来の時計関連遺伝子や各種の置換遺伝子を導入することで、海洋性ピコプランクトンと淡水性Synechococcusとに見られる時計関連因子のアミノ酸配列よび遺伝子構成の多様化時に生じた可能性のある状態の観測準備に入った。
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