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Regulation of signaling molecules synthesis in biofilm formation in Synechocystis

Research Project

Project/Area Number 16K18670
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Kera Kota  東北大学, 工学研究科, 助教 (30644546)

Research Collaborator SUZUKI iwane  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsバイオフィルム / ポリアミン / c-di-GMP / ラン藻 / シアノバクテリア / 二成分制御系 / 環境・細胞応答 / バイオフィルム形成誘導
Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused the signal molecules, c-di-GMP and polyamine, which regulate salt stress inducible biofilm formation in Synechocystis. Arginine decarboxylases (Adc) and putrescine synthases (Auh) were characterized as polyamine synthase. We reports reduction of polyamine increases the biofilm formation. Rre2 and Rre8 are identified as c-di-GMP synthase. Rre2 and Rre8 form a pair with Hik12 and Hik14, respectively. These two-component system controls biofilm formation via c-di-GMP synthesis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ラン藻は光合成によって大気中の二酸化炭素を固定し、物質を作り出すことができるため、低炭素社会の実現に向けた工学的応用展開をする上で活用が期待される生物種である。本研究成果は、ラン藻が有する優れた環境適応機構に関して、シグナル分子の機能を酵素と合わせて解明した点で重要である。酵素の機能と合わせて、作用機構を解明することで、応用展開する際に、人為的にシグナル分子を制御し、ラン藻の生活環を物質生産に最適化させる技術の基盤となる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Reduction of Spermidine Content Resulting from Inactivation of Two Arginine Decarboxylases Increases Biofilm Formation in Synechocystis sp. PCC 68032018

    • Author(s)
      Kota Kera, Tatsuya Nagayama, Kei Nanatani, Chika Saeki-Yamoto, Akira Tominaga, Satoshi Souma, Nozomi Miura, Kota Takeda, Syunsuke Kayamori, Eiji Ando, Kyohei Higashi, Kazuei Igarashi and Nobuyuki Uozumi
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology

      Volume: 9 Issue: 9 Pages: 664-706

    • DOI

      10.1128/jb.00664-17

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of the mechanical properties of single Synechocystis sp. strain PCC6803 cells in different osmotic concentrations using a robot-integrated microfluidic chip2018

    • Author(s)
      Di Chang, Shinya Sakuma, Kota Kera, Nobuyuki Uozumi, Fumihito Arai
    • Journal Title

      Lab on a Chip

      Volume: 8 Issue: 8 Pages: 1241-1249

    • DOI

      10.1039/c7lc01245d

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シアノバクテリアのバイオフィルム形成に関与する ポリアミン合成酵素の解析2019

    • Author(s)
      解良康太、永山達也、七谷圭、佐伯-矢本千香、富永昴、相馬聡、三浦のぞみ、武田幸太、茅森俊介、安藤英司、東恭平、木花将 、五十嵐一衛、魚住信之
    • Organizer
      第60回植物生理学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Synechocystis sp. PCC6803の塩ストレス誘導性バイオフィルム形成を促進するc-di-GMP合成酵素Hik17の機能解析2018

    • Author(s)
      石川航、中鉢千尋、牧野恒平、渥美駿、兵頭守、早川芳宏、解良康太、魚住信之
    • Organizer
      日本農芸化学会2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Synechocystis sp. PCC 6803におけるバイオフィルム形成に関与する二成分制御系の機能解析2017

    • Author(s)
      吉澤 優一朗, 解良 康太, 永山 達也, 七谷 圭, 鈴木 石根, 魚住 信之
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島研鹿児島市鹿児島大学群元キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 塩ストレス誘導性バイオフィルム形成制御における二成分制御系の解析2017

    • Author(s)
      解良康太、牧野恒平、永山達也、吉澤優一朗、中村謙介、重原武浩、七谷圭、鈴木石根、魚住信之
    • Organizer
      藍藻の分子生物学2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ショ糖密度勾配遠心分離法によるN+/H+アンチポーターの細胞内局在解析2017

    • Author(s)
      狩野文香、解良康太、辻井雅、魚住信之
    • Organizer
      藍藻の分子生物学2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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