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細菌鞭毛レギュロンを制御するアンチ・シグマ因子輸送スイッチ装置の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11440221
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 遺伝
研究機関岡山大学 (2000-2001)
広島大学 (1999)

研究代表者

沓掛 和弘  岡山大学, 理学部, 教授 (90143362)

研究分担者 島本 整  広島大学, 生物生産学部, 助教授 (90187443)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
14,400千円 (直接経費: 14,400千円)
2001年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2000年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1999年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
キーワード細菌鞭毛 / 転写制御 / ペプチドグリカン / 鞭毛フック / 転写後調節 / 蛋白質輸送 / 輸送制御 / アンチ・シグマ因子 / 殺菌鞭毛 / シグマ因子 / 病原性因子 / 形態形成 / 突然変異体 / 分子集合 / ムラミダーゼ / ペリプラズム / 蛋白質間相互作用 / シャペロン
研究概要

1.輸送系の細胞表層貫通過程:ロッド形成に必須の蛋白質FlgJはムラミダーゼ活性をもち、ペプチドグリカン貫通過程に関与していることを明らかにした。Pリング形成に必須のFlgAはペリプラズミック・シャペロンとして機能することを示した。
2.フック完成モニター系:FlgD蛋白質のN末側3分の1はフック蛋白質集合に関与し、C末側にはフック蛋白質の翻訳と輸送を促進する機能があることが判明した。これらのことから、フック完成モニター系はflgD遺伝子産物によるフック蛋白質の翻訳と輸送の共役に依存している可能性が高くなった。
3.輸送ゲートの開閉制御:輸送ゲートを構成するFlhBとRflHの欠損下でのアンチ・シグマ因子の輸送の解析から、輸送ゲートはフック形成の初期段階に呼応して開閉していることが明らかになった。この事実は、輸送スイッチがフック集合の開始をモニターしており、その時点で既に輸送装置に取り込まれているフック蛋白質だけが輸送されてフック形成に使われることを示唆するものである。
4.転写後制御と輸送スイッチ:フック蛋白質遺伝子flgEが属するflgBオペロンのmRNAは、約200塩基の短い分子として検出されることが判明した。この長さはちょうど基体・フック構造の長さと一致するので、これがフック長制御に関わっている可能性が高い。フラジェリン遺伝子fliCの転写後制御を検討した結果、fliC発現はフック完成時点で低下することが判明した。この意外な結果は、フック完成にともなって初めてfliCの翻訳制御機構が機能するようになることを示唆している。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Yanagihara, S.: "Structure and transcriptional control of the flagellar master operon of Salmonella typhimurium"Genes & Genetic Systems. 74. 105-111 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ide, N.: "Reevaluation of the promoter structure of the class 3 flagellar operons of Escherichia coli and Salmonella"Genes & Genetic Systems. 74. 113-116 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikebe, T.: "Promoter analysis of the class 2 flagellar operons of Salmonella"Genes & Genetic Systems. 74. 179-183 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kutsukake, K.: "Two novel regulatory genes, fliT and fliZ, in the flagellar regulon of Salmonella"Genes & Genetic Systems. 74. 287-292 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nambu, T.: "The Salmonella FlgA protein, a putative periplasmic chaperone, essential for flagellar P ring formation"Microbiology. 146. 1171-1178 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kutsukake, K.: "Bacterial flagellum : A paradigm for biogenesis of transenvelope supramolecular structures"Recent Research Developments in Microbiology. 4. 607-615 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yanagihara,S., Iyoda,S., Ohnishi,K., Iino,T., Kutsukake,K.: "Structure and transcriptional control of the flagellar master operon of Salmonella typhimurium"Genes & Genetic Systems. 74. 105-111 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ide,N., Ikebe.T., Kutsukake,K.: "Reevaluation of the promoter structure of the class 3 flagellar operons of Escherichia coli and Salmonella"Genes & Genetic Systems. 74. 113-116 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikebe.T., Iyoda,S., Kutsukake,K.: "Promoter analysis of the class 2 flagellar operons of Salmonella"Genes & Genetic Systems. 74. 179-183 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kutsukake,K., Ikebe,T., Yamamoto,S.: "Two novel regulatory genes, fliT and fliZ, in the flagellar regulon of Salmonella"Genes & Genetic Systems. 74. 287-292 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minamino,T., Doi,H., Kutsukake,K.: "Substrate specificity switching of the flagellum-specific export apparatus during flagellar morphogenesis in Salmonella typhimurium"Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 63. 1301-1303 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikebe,T., Iyoda,S., Kutsukake,K.: "Structure and expression of the fliA operon of Salmonella typhimurium"Microbiology. 145. 1389-1396 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nambu,T., Minamino,T., Macnab,R.M., Kutsukake,K.: "Peptidoglycan-hydrolyzing activity of the FlgJ protein, essential for flagellar rod formation in Salmonella typhimurium"Journal of Bacteriology. 181. 1555-1561 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimamoto,T., Kobayashi,M., Tsuchiya,T., Shinoda,S., Kawakami, H., Inouye,S., Inouye,M.: "A retroelement in Vibrio cholerae"Molecular Microbiology. 34. 631-632 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nambu,T., Kutsukake,K.: "The Salmonella FlgA protein, a putative periplasmic chaperone, essential for flagellar P ring formation"Microbiology. 146. 1171-1178 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kutsukake,K., Nambu,T.: "Bacterial flagellum : A paradigm for biogenesis of transenvelope supramolecular structures"Recent Research Developments in Microbiology. 4. 607-615 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimamoto,T., Shimamoto,T. Xu,X.-J., Okazaki,N., Kawakami,H., Tsuchiya,T.: "A cryptic melibiose transporter gene possessing a frameshift from Citrobacter freundii"Journal of Biochemistry. 129. 607-613 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iyoda,S., Kamidoi,T., Hirose,K., Kutsukake,K. Watanabe,H.: "A flagellar gene fliZ regulates the expression of invasion genes and virulence phenotype in Salmonella enterica serovar Typhimurium"Microbial Pathogenesis. 30. 81-90 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyasu,T., Ohkishi,T., Ukyo,Y., Tokumitsu,A., Takaya,A., Kutsukake,K., Yamamoto,T.: "The ClpXP ATP-dependent protease regulates flagellum synthesis in Salmonella enterica serovar Typhimurium"Journal of Bacteriology. 184. 645-653 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyasu, T.: "The ClpXP ATP-dependent protease regulates flagellum synthesis in Salmonella enterica serovar Typhimurium"Journal of Bacteriology. 184. 645-653 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shimamoto, T.: "A cryptic melibiose transporter gene possessing a frameshift from Citrobacter freundii"Journal of Biochemistry. 129. 607-613 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nambu,T.: "The Salmonella FlgA protein, a putative periplasmic chaperone essential for flagellar P ring formation"Microbiology. 146(5). 1171-1178 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kutsukake,K.: "Bacterial flagellum : a paradigm for biogenesis of transmembrane supramolecular structures"Recent Research Developments in Microbiology. 4(2)(in press). (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Iyoda,S.: "A flagellar gene fliZ regulates the expression of invasion genes and virulence phenotype in Salmonella enterica serovar Typhimurium"Microbial Pathogenesis. 30(2). 81-90 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shimamoto,T.: "A cryptic melibiose transporter gene possessing a frameshift from Citrobacter freundii"Journal of Biochemistry. 128(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yamanaka,K.: "Mobile DNA II"ASM Press(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yanagihara, S.: "Structure and transcriptional control of the flagellar master operon of Salmonella typhimurium."Genes & Genetic Systems. 74(3). 105-111 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ide, N.: "Reevaluation of the promoter structure of the class 3 flagellar operons of Escherichia coli and Salmonella."Genes & Genetic Systems. 74(3). 113-116 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ikebe, T.: "Promoter analysis of the class 2 flagellar operons of Salmonella"Genes & Genetic Systems. 74(4). 179-183 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kutsukake, K.: "Two novel regulatory genes, fliTand fliZ, in the flagellar regulon of Salmonella"Genes & Genetic Systems. 74(6)(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 沓掛和弘: "細胞壁に穴をあけて鞭毛を作る"化学と生物. 37(7). 471-474 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shimamoto, T.: "A retroelement in Vibrio cholerae"Molecular Microbiology. 34(3). 631-632 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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