抄録
概日時計を持つシアノバクテリア、Synechococcus elongatus PCC 7942は時計中枢遺伝子kaiABCをコードする。これらはシアノバクテリアの概日時計の自励振動体として機能する一方、自身の転写-翻訳フィードバックループを介して、ゲノム上の全遺伝子に概日振動をあたえると推測されてきた。事実、これまでのluxABレポーターを用いた遺伝子発現解析では、概日振動を示さない遺伝子がひとつも見つかっていない。そこで本研究ではゲノム上にコードされる全遺伝子が自励振動体からどのように概日情報を獲得するかを検証した。まず、マイクロアレイ解析で、シアノバクテリアの全mRNAの発現挙動を確認したところ、全ての遺伝子がmRNAの蓄積レベルで振動しているわけではなく、全体の約30%のみが転写レベルで発現振動を示すことが明らかになった。また転写レベルで概日発現を行なわない遺伝子は、KaiCタンパク質によるネガティブフィードバック制御を受けないことも明らかになった。これらの事実はレポーター遺伝子の発現振幅が、遺伝子発現過程の複数の段階で付与されていることを示し、シアノバクテリアのグローバルな概日遺伝子発現が主に転写後段階および、翻訳段階に依存することを強く示唆した。以上の結果から、概日時計の出力系における新たなモデルを提唱する。
