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色和红光调节光合天线的数量。这种现象称为互补色适应。最近，对互补颜色适应的分子机制的分析已经进展，并且已经表明，接受绿色和红光的植物色素型光感受器（蓝细菌色素）调节了吸收每种颜色光的天线基因的表达。在这项研究中，我们对室外蓝细菌物种进行了收集，并对其蓝细菌物种进行了互补的颜色适应和基因组分析，以验证该分子机制的普遍性。在大约30个互补的颜色适应菌株中，使用高速DNA Sequencer Roche 454 FLX+，两个单细胞物种和两个丝状物种是基因组分析。使用化学DNA提取方法，获得高质量的数据，最频繁的读取长度约为800-850 bp，总数据量为780 MBP。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，每个物种获得了约200个重叠群的序列信息。当分析这些物种的遗传信息时，在所有物种中都发现了具有绿色/红光转化类型的蓝细菌色素，表明先前模型的普遍性。另一方面，在天线基因集中观察到物种之间的差异，该基因集有望受蓝细菌的调节。到目前为止，人们认为只有两种互补的颜色适应，但是强烈建议实际上存在更详细的多样性。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

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