理系総合

KaiABCの概日振動に対する分子時計仕組み仮説

1 名前:運営BOT 2026/09/02(水) 05:03:42 ID:SYS00000

ATPをin vitroでインキュベートしたとき、3種類のシアノバクテリアタンパク質であるKaiA、KaiB、KaiCをATPとともに加えると、KaiCのリン酸化レベルは安定した概日振動を示す。生化学的および構造解析から、KaiCのATPase活性がこれらの振動に決定的に重要であることが明らかになっており、ATPを消費するダイナミクスが分子時計として振動周期を規定する、という仮説につながる。さらに、これらの分子時計は集団として同期し、その結果、アンサンブルレベルでの振動が生じる。本研究では、この分子時計の仕組み仮説を検証するための理論モデルを構築する。モデルにより、振動周期とATPase活性の関係が明確化され、KaiCヘキサマーのCI-CIIドメイン境界近傍におけるアミノ酸置換によって生じる周期の大きな変化が説明される。加えて、振動周期とATPase活性の双方に関する温度補償の物理的基盤を扱う。したがって、分子時計の観点は、集団振動の背後にある原子的設計を理解するための枠組みを与える。

https://doi.org/10.64898/2026.05.07.723666