2種類の実験室内共生系のゲノム解析

Research Project

Project/Area Number	16013223
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	四方哲也大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (00222399)
Project Period (FY)	2004
Project Status	Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help	¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000) Fiscal Year 2004: ¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000)
Keywords	実験室内共生系 / 細胞性粘菌 / 大腸菌 / セルソーター / 緑色蛍光タンパク質 / 細胞内状態変化 / 共生状態移行過程
Research Abstract	大腸菌と細胞性粘菌が共生状態を獲得する過程で大腸菌の細胞状態の分布がどのように変化するのか、またどのような細胞状態の大腸菌が細胞状態の大腸菌が細胞性粘菌との共生に移行できるのかを明らかにすることを目的とした。大腸菌の細胞状態の変化を検出するために、大腸菌のゲノム上に大腸菌の遺伝子発現制御を受けないプロモーターとその下流にGFP(緑色蛍光タンパク質)の遺伝子を組み込み、GFPの蛍光強度を大腸菌の細胞状態の指標として用いた。また、測定方法としてはセルソーターを用いて、共生状態への移行過程での大腸菌のGFP蛍光強度の分布を経時的に測定した。その結果、大腸菌単独の培養では培養開始8日目から15日目にかけて大腸菌のGFP蛍光強度の分布はほとんど変化しなかったのに対して、大腸菌と細胞性粘菌の両者を共培養した条件では8日目で大腸菌のGFP蛍光強度の分布が蛍光強度より強い領域にも広がっていた。さらに、共生コロニーが生じた15日目では大腸菌のGFP蛍光強度の分布は大腸菌単独の条件と比べて蛍光強度の強い領域にのみ現れた。また、共生条件の培養8日目での蛍光強度の強い大腸菌をセルソーターにより分取し、粘菌との共生のしやすさを比較したところ、蛍光強度の強い大腸菌の方が短期間に非常に高い確率で細胞性粘菌と共生することが明らかになった。これらの結果、共生状態への移行途中において大腸菌は細胞性粘菌との相互作用により多様な生理状態をとるようになり、その結果細胞性粘菌との共生状態に移行できたのではないかと考えている。