Genetic analysis of colony motility in Paenibacillus sp.

Research Project

Project/Area Number	17K07721
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Research Field	Applied microbiology
Research Institution	Nara Institute of Science and Technology
Principal Investigator	Kobayashi Kazuo 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (70324978)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	surface sensing / flagella / motility / two-component system / S-layer / cysL / transcription / flagellum / Paenibacillus
Outline of Final Research Achievements	Paenibacillus sp. NAIST15-1 exhibits strong swarming motility ability by forming moving colonies and can move on 1.5% agar medium. In this study, we showed that Paenibacillus sp. NAIST15-1 induces transcription of flagellar genes in response to heavy loads on flagellar rotation. Moreover, cell surface structures are likely to play an important role in inducing flagellar gene transcription.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	Paenibacillus sp. NAIST15-1株を含むいくつかのPaenibacillus菌は動くコロニーを形成するという特異な運動能を示す。そのメカニズムは非常に興味深いが、これまで全く不明であった。本研究では、そのメカニズムの一端として表面感知を介した鞭毛の転写誘導システムが存在することを明らかにした。また、Paenibacillus sp. NAIST15-1株の遺伝学的解析手法を確立したことも成果である。Paenibacillus属細菌は、バイオコントロール菌（微生物農薬）としても注目されており、その高い運動能の理解は、環境中での微生物の拡散を考えるうえでも重要である。