シアノバクテリオクロムによる光合成アンテナの補色調節機構の解明

蓝藻色素对光合天线补色调节机制的阐明

基本信息

批准号：
11J05113
负责人：
広瀬侑
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

一部のシアノバクテリアは、緑色光と赤色光に応答して光合成アンテナ量を調節することが知られている。この現象は、補色順化(Complememary chromatic acclimation)と呼ばれている。近年、補色順化の分子機構の解析が進み、緑色光と赤色光を受容するフィトクロム型の光受容体(シアノバクテリオクロム)が、それぞれの色の光を吸収するアンテナ遺伝子を発現制御することが示された。本研究では、この分子機構の普遍性を検証するため、補色順化能を持つ野外のシアノバクテリア種の収集とそのゲノム解析を実施した。約30種の補色順化能株の中から、単細胞性種を2種、糸状性種を2種、これらを高速DNAシークエンサーRoche 454 FLX+にてゲノム解析を行った。化学的なDNA抽出法を用いる事で最頻リード長約800-850bp、全データ量780Mbpという良質なデータが得られた。ゲノムサイズは単細胞性種が約4Mbp、糸状性種が約8Mbpであり、1種あたり約200コンティグの配列情報が得られた。これらの種の遺伝子情報を解析したところ,いずれの種でも緑色光/赤色光変換型のシアノバクテリオクロムが見つかり、これまでのモデルの普遍性が示された。一方で、シアノバクテリオクロムに制御されることが予想されるアンテナ遺伝子セットには種間に違いが認められた。これまでに補色順化は2種類しか存在しないと考えられていたが、実際はもっと細かい多様性が存在することが強く示唆された。

已知一些蓝细菌会根据绿光和红光调整光合触角的数量。这种现象称为互补色适应。近年来，对补色驯化的分子机制的分析取得了进展，发现接受绿光和红光的光敏色素型光感受器（蓝细菌色素）调节吸收每种颜色光的天线基因的表达。。在本研究中，为了验证该分子机制的普遍性，我们收集了具有补色驯化能力的野外蓝藻物种并分析了它们的基因组。使用高速 DNA 测序仪 Roche 454 FLX+ 对约 30 个能够适应互补色的菌株中的两个单细胞菌株和两个丝状菌株进行了基因组分析。通过采用化学DNA提取方法，我们获得了最大读长约为800-850bp、总数据量为780Mbp的高质量数据。单细胞物种的基因组大小约为 4 Mbp，丝状物种的基因组大小约为 8 Mbp，并且获得了每个物种约 200 个重叠群的序列信息。当我们分析这些物种的遗传信息时，我们在所有物种中发现了绿/红光转换蓝细菌色素，证明了先前模型的普适性。另一方面，在预期受蓝细菌色素调节的触角基因组中观察到了物种之间的差异。到目前为止，人们认为只有两种类型的互补色适应，但这项研究强烈表明实际上存在更微妙的变化。

项目成果

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专著数量（0）

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会议论文数量（0）

专利数量（0）

シアノバクテリオクロムにおける色素のプロトン脱着を介した緑/赤色光変換

通过蓝藻色素中色素的质子解吸进行绿/红光转换

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
広瀬侑;Nathan C.Rockwell;Shelly Martin;西山佳織;成川礼;宇梶裕;猪股勝彦;Clark J.Lagarias;池内昌彦
通讯作者：
池内昌彦

補色順化を制御する光受容体の吸収型変換機構

控制互补色适应的光感受器吸收转换机制

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
広瀬侑;Nathan C.Rockwell;Shelly Martin;成川礼;猪股勝彦;Clark J.Lagarias;池内昌彦
通讯作者：
池内昌彦

補色順化能を持つシアノバクテリアのゲノム解析

具有补色驯化能力的蓝藻基因组分析

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
広瀬侑;飯岡恵里香;大森恵美;須田亙;大島健志朗;華岡光正;片山光徳;田中寛;池内昌彦;服部正平
通讯作者：
服部正平

Mechanism of green/red photoconversion of phytochrome-related photoreceptor

光敏色素相关光感受器的绿/红光转换机制

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuu Hirose;Nathan C.Rockwell;Katsuhiko Inomata;Shelley S.Martin;Rei Narikawa;Clark J.Lagarias;Masahiko Ikeuchi
通讯作者：
Masahiko Ikeuchi

ラン藻研究者間での新規ゲノム配列情報の共有化

蓝藻研究人员之间共享新的基因组序列信息