高度好塩性古細菌トランスデューサーのシグナル認識・変換・伝達メカニズムの解明

• Project/Area Number: 14J10566
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 松原 惇高 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: タンパク質工学

Outline of Annual Research Achievements

さまざまな微生物において、外界からの刺激を感知し、鞭毛モーターへ伝達可能な情報に変換するタンパク質がトランスデューサーである。
昨年度、高度好塩性古細菌 H. japonica 由来トランスデューサー Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル認識・変換・伝達メカニズムを明らかにするために、Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル変換領域を欠失させた各種トランスデューサーを調整し、走気性解析を行った。その結果、いずれのシグナル変換領域欠失型トランスデューサー遺伝子導入株は走気性を示さなかった。これより、Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル変換領域はHtr8-Hj および HemAT-Hj の発現に必要な領域であり、少なくともリンカーとしての機能を担っていることが示唆された。しかしながら、未だにシグナル変換領域の機能は明らかとなっていない。そこで今年度、Htr8-Hj および HemAT-Hj のシグナル変換領域の機能を明らかにするために、シグナル変換領域を入れ替えた各種キメラトランスデューサー Htr8/HemAT/Htr8 および HemAT/Htr8/HemAT をコードする遺伝子を調製した。また、宿主として H. japonica htr8 および hemAT 遺伝子二重破壊株を用い、発現検討および走気性解析を行った。その結果、シグナル変換領域を入れ替えた各種トランスデューサーは二重破壊株において、発現していることが確認された。また、Htr8-Hj のシグナル変換領域を有する全てのトランスデューサー遺伝子導入株が正の走気性を示した。これより、Htr8-Hj のシグナル変換領域は上流のシグナル認識領域からのシグナルを制御することが示唆された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Earth analogs for past and future life on Mars: Isolation of perchlorate resistant halophiles from Big Soda Lake (2016)
  • Author(s): Matsubara, T., Fujishima, K., Saltikov, CW., Nakamura, S., Rothschild, LJ.
  • Journal Title: Int J Astrobiology Volume: - Issue: 3 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1017/s1473550416000458
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Tactic responses of extremely halophilic archaeon Haloarcula japonica overexpressing its aerotaxis transducers (2015)
  • Author(s): Toshitaka Matsubara, Teppei Tadikara, Rie Yatsunami, Toshiaki Fukui, Satoshi Nakamura
  • Organizer: The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
  • Place of Presentation: Sheraton Waikiki, Honolulu, Hawaii, USA.
  • Year and Date: 2015-12-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 高度好塩性古細菌 Haloarcula japonica 由来 Htr8/HemAT キメラトランスデューサーの生理学的機能解析 (2014)
  • Author(s): 松原惇高，田力鉄平，八波利恵，福居俊昭，中村聡
  • Organizer: 酵素工学研究会 第 71 回講演会
  • Place of Presentation: 九州大学伊都キャンパス 稲盛ホール（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2014-04-26