| Project/Area Number |
19J20550
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 64020:Environmental load reduction and remediation-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
安田 まり奈 筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 細胞間コミュニケーション / シグナル物質 / 膜小胞 / ファージ / 細菌間コミュニケーション |
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| Outline of Research at the Start |
水処理現場における課題である窒素除去効率の改善には、複合系における特定細菌のシグナル伝達を活性化し、細菌間コミュニケーションを促進させることが重要となる。しかしながら、集団中の特定細菌のみのコミュニケーションを促進する手法は確立されていない。これまでの研究成果から、溶菌ファージによって特定細菌の膜小胞産生・シグナル放出を誘導する可能性が見出された。そこで本研究では、溶菌ファージを用いて、複合系中の特定細菌のコミュニケーションを制御する方法の確立を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細菌によって細胞外に放出されたシグナル物質は細胞間コミュニケーションを活性化し、細菌の重要な生理活性を制御することが広く知られている。先行研究において、細胞間コミュニケーションは水の浄化活性を制御することが報告されていることから、細胞間コミュニケーションの制御方法を確立することで排水処理の効率化を図る可能性が見出された。
本研究課題において用いる土壌細菌Paracoccus denitrificansは排水処理の浄化プロセスである脱窒のモデル細菌として知られている。昨年度までの研究により、本菌はDNAストレス条件下で膜小胞とともにシグナル物質を細胞外に放出し、細胞間コミュニケーションを活性化することが明らかとなった。そこで、今年度は、膜小胞産生が誘導されるDNAストレス条件下でのDNA・RNA発現解析を進めるとともに、シグナル伝達を担う膜小胞のさらなる解析を行った。
今年度は、膜小胞のタンパク質プロファイル解析を行った。その結果、産生経路が異なる膜小胞はその細胞膜の組成も異なることが示唆された。異なるメカニズムで産生された膜小胞の有する性質の違いは、細菌間でのシグナル物質の伝達性に影響を与えることが大いに予想される。さらに、昨年度までに作成した蛍光レポーター株を用いて、膜小胞と細胞間コミュニケーションのシグナリングを同時可視化する観察系を構築することに成功した。この顕微鏡の観察系を用いることで、産生経路に即した膜小胞のシグナル伝達を解析することが可能となり、膜小胞の産生経路に即した細胞間コミュニケーションの活性評価を行うことができるようになったと言える。また、これらの研究成果を、原著論文で報告するに至った。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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