酵素型ロドプシン：光でON-OFFする酵素が描く新しい微生物の生き様

酶型视紫红质：通过光开关的酶吸引微生物的新生活方式

基本信息

批准号：
21K19134
负责人：
吉澤晋
金额：
$ 4.08万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

微生物は“光”をどのような機構で受け取り、どのように利用しているのか？近年、数個体の真核微生物ゲノムから光受容体(ロドプシン)と酵素が融合したタンパク質が見つかり、光に応じて酵素活性をON-OFFすることが明らかになった。しかしながら、酵素型ロドプシンの遺伝的多様性や微生物への分布のみならず、機構発現メカニズムも未解明である。本研究では、真核微生物トランスクリプトームの情報解析、機能ドメインの機能予測、異種発現系を用いた機能解析などを駆使することで、酵素型ロドプシンの生物学的役割を解き明かすことを目的とする。本年度（2022年度）は昨年度に実施したロドプシン以外の機能ドメインがORFに含まれる配列の、機能部分に注目した情報解析を引き続き実施した。1stスクリーニングでは、微生物型ロドプシン配列の約2%が機能ドメインを持つ何らかの酵素型ロドプシンである可能性が示唆されたが、各配列を詳細に調べると以下の事柄が明らかになった。1. 酵素型ロドプシンの可能性のある配列は、主に真核微生物のトランスクリプトームデータから見つかった。2. 機能ドメイン予測から推定された機能遺伝子の断片配列しか含まない配列が多数存在した。3. レチナールと結合するアミノ酸部位が保存されていない配列が多数存在した。今後の研究では、ロドプシンおよび機能ドメインの全長配列を含むORFであり、かつレチナールと結合する部位が保存されている配列に対象を絞って解析を実施する。

什么样的微生物机制获得了“光”，您如何使用它？近年来，从几种核微生物基因组中发现了一种结合光学受体（Rodopsin）和酶的蛋白质，该蛋白显示酶活性根据光线而被打开。然而，不仅酶 - 型玫瑰类蛋白的分布以及对微生物的分布，而且该机理的机制也被揭示了。在这项研究中，目的是通过使用立方微生物转录组的信息分析，功能域的功能预测以及使用异质表达的功能分析来阐明酶-Type Rodopsin的生物学作用。在这个财政年度（2022），我们继续分析有关ORF中包含的功能部分的信息，该阵列与去年持有的Rodopsin以外的功能域。在第一次筛选中，建议大约有2％的微生物rodopsin序列可以是具有功能域的某种酶-Type rodopsin，但是当对每个阵列进行详细检查时，揭示了以下内容。 1。酶-ype rodopsin的序列主要是在天然微生物的转录组数据中发现的。 2。许多阵列仅包括从功能域预测估算的功能基因的碎片序列。 3。有许多阵列未用氨基酸位点保存以结合回收。在未来的研究中，我们将通过关注包含长阵列Rodopsin和功能域的ORF来进行分析，以及在存储与regtinal结合的零件的位置。