公募研究
酸素発生型の光合成を行うシアノバクテリアにおいても、光や温度などへの環境応答には２成分制御系が重要であり、特にNblS、Hik2、Hik34の３種センサーキナーゼはシアノバクテリアや葉緑体に高度に保存され、光合成明反応系との関連が示唆されてきた。本研究ではS. elongatusを材料とし、Hik2およびHik34からシグナル下流Rre1へのシグナル伝達について解析を行なった。細胞を熱ショックに晒すと多くの熱ショックタンパク質の発現が誘導されるが、これは転写因子Rre1のリン酸化に依存して起こる。以前のin vitro解析から、このRre1リン酸化はHik2に依存すると考えられてきたが、Hik34を欠損させた株ではこの熱ショック時のRre1リン酸化が低下することから、Rre1依存の熱ショック応答はHik34に依存するものと考えていた。しかし、Hik34欠損株は増殖が悪く、そこから増殖の回復を指標に単離されたサプレッサー変異株では、熱ショック応答が完全に回復することを見出した。このため、熱ショックのセンシングはHik2に依存したものであると考えられる。最近、他グループの解析によりHik2には[3Fe-4S]クラスターが結合しており、プラストキノン（PQ）の酸化還元状態によりキナーゼ活性が調節されるモデルが提唱されている。実際、Rre1のリン酸化はDBMIBにより活性化されるがDCMUでは活性化されず、Hik2がPQの還元に応答してRre1をリン酸化するモデルが示唆された。熱ショック時のHik2活性化とPQ還元時のHik2活性化の関係性は現在検討中であるが、熱ショック時にPQが急速に還元される証拠は得られていない。現在、Hik2[3Fe-4S]の酸化還元状態がPQの状態に応じて変化し、還元されたHik2のみが熱ショックで活性化されるという２ステップモデルを考察している。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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