ラン藻Synechococcus elongatusの硝酸還元酵素の制御機構の解析

抄録

ラン藻 S. elongatusの培地にNH₄⁺を加えると、硝酸イオン・亜硝酸イオン輸送体（NRT）と硝酸還元酵素（NR）の活性が阻害されてNO₃^-やNO₂^-の吸収が停止する。この制御にはPII タンパク質とNRTの活性制御ドメインが関与することが分かっているが、NRの制御機構は不明である。最近、Yeast Two Hybrid法によって、窒素・硫黄欠乏や強光条件への適応に関与するレスポンスレギュレーターであるNblRのDNA結合ドメインがNRのモリブドプテリンドメインと相互作用することが示されたので、本研究ではNblRがNRの活性制御に関わる可能性について検討した。野生株のS. elongatusではNRだけでなくNRTもNH₄⁺添加によって抑制されるので、NRTの活性制御ドメインを除去してNRTの制御を弱めたNC2株を親株としてnblR欠損株を作製し、NO₃^-とNO₂^-の吸収実験を行った。結果、nblR欠損株でもNC2株と同様、NH₄⁺により硝酸イオンの吸収は停止し、NblRの有無に関わらずにNRが厳密に制御されていることが示された。現在、NblRのDNA結合ドメインとよく似たDNA結合部位をもつタンパク質についてNRとの相互作用を解析し、nblRとの二重欠損株を作製して、NRの制御への影響を解析している。