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Analysis of the molecular mechanisms for sporangium dehiscence in Actinoplanes missouriensis

Research Project

Project/Area Number 20K05781
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38020:Applied microbiology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Tezuka Takeaki  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (80646414)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords胞子 / 胞子嚢 / 休眠 / Clp複合体 / 希少放線菌 / peptidase / ATPase / Actinoplanes / 覚醒 / 休眠と覚醒 / Clpプロテアーゼ / 休眠細胞 / 遊走子 / 開裂
Outline of Research at the Start

原核生物において胞子の形成は非常に重要な生存戦略であり、胞子形成機構については多くの研究が行われて来た。一方で、胞子が外界からの刺激を感知して覚醒し、発芽を経て栄養増殖に移行する分子メカニズムについては未解明な部分が多く残されている。本研究では希少放線菌Actinoplanes missouriensisが形成する胞子嚢を材料として、休眠耐久状態の細胞が外界の変化を感知して覚醒する分子機構の解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The object of this research project is to clarify the molecular mechanisms for the transfer from vegetative mycelia to spores and for the activation of the dormant cells to germinate in an actinomycete Actinoplanes missouriensis. The specific targets of the research are follows: (i) regulatory mechanism for the transcription of clpX, which encodes an ATPase subunit of the chaperonin-linked protease (Clp) complex essential for the formation and dehiscence of sporangia, (ii) Identification of the peptidase subunits in complex with ClpX during sporangium formation and dehiscence, and (iii) identification of the target proteins of degradation by the Clp complex during sporangium dehiscence.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

原核生物の中には休眠耐久細胞として胞子を形成するものが知られており、これは貧栄養な環境が大半を占めると予想される自然界において重要な生存戦略である。本研究では、希少放線菌Actinoplanes missouriensisを材料として、胞子が包まれた袋状の構造物である胞子嚢が形成される過程、および胞子嚢が外部環境の変化を感知して開裂し、胞子を放出する過程を制御する分子機構の解明を目的とし、胞子嚢の形成と開裂に必須であるChaperonin-linked protease (Clp) 複合体の機能解析を行った。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Surface structure and nanomechanical properties of <i>Actinoplanes missouriensis</i> sporangia analyzed via atomic force microscopy2022

    • Author(s)
      Tezuka Takeaki、Ohnishi Yasuo
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 86 Issue: 4 Pages: 552-556

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac002

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of BldC in the Formation of Physiologically Mature Sporangium in Actinoplanes missouriensis2022

    • Author(s)
      Tezuka Takeaki、Nitta Shumpei、Ohnishi Yasuo
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology

      Volume: 204 Issue: 9

    • DOI

      10.1128/jb.00189-22

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of three FliA‐family sigma factors in the sporangium formation, spore dormancy and sporangium dehiscence in Actinoplanes missouriensis2020

    • Author(s)
      Hashiguchi Yuichiro、Tezuka Takeaki、Ohnishi Yasuo
    • Journal Title

      Molecular Microbiology

      Volume: in press Issue: 6 Pages: 1170-1188

    • DOI

      10.1111/mmi.14485

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of Sporangium Formation, Spore Dormancy, and Sporangium Dehiscence by a Hybrid Sensor Histidine Kinase inActinoplanes missouriensis: Relationship with the Global Transcriptional Regulator TcrA2020

    • Author(s)
      Hashiguchi Yuichiro、Tezuka Takeaki、Mouri Yoshihiro、Konishi Kenji、Fujita Azusa、Hirata Aiko、Ohnishi Yasuo
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology

      Volume: 202 Issue: 21

    • DOI

      10.1128/jb.00228-20

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      Shixuan Hu, Satoshi Maeda, Takeaki Tezuka, Yasuo Ohnishi
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      2022年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
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    • Author(s)
      Takeaki Tezuka, Kyota Mitsuyama, Risa Yasuda, Ying Liu, Yasuo Ohnishi
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      19th International symposium on the Biology of Actinomycetes
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search for the acyltransferase required for the formation of triacylglycerol-containing sporangium membrane in Actinoplanes missouriensis2022

    • Author(s)
      Shixuan Hu, Satoshi Maeda, Takeaki Tezuka, Yasuo Ohnishi
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      日本農芸化学会2022年度大会
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  • [Presentation] 希少放線菌Actinoplanes missouriensis における胞子嚢胞子の成熟に関わる細胞壁分解酵素AsmA の機能解析2022

    • Author(s)
      譚 鋳文、手塚 武揚、大西 康夫
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      日本農芸化学会2022年度大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 希少放線菌 Actinoplanes missouriensis の遊走子べん毛形成に必須な2 つの遺伝子(trxA,AMIS1780)に対するサプレッサー変異株の取得と解析2022

    • Author(s)
      鈴木 玲実、前田 聡史、手塚 武揚、大西 康夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
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  • [Presentation] 希少放線菌Actinoplanes missouriensis が形成する胞子嚢の休眠と覚醒を制御する新規なシグマ-アンチシグマ因子制御系2022

    • Author(s)
      手塚 武揚、大西 康夫
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      日本農芸化学会2022年度大会
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    • Invited
  • [Presentation] 放線菌Actinoplanes missouriensisの極べん毛モーター回転計測2022

    • Author(s)
      高井 亮太郎、手塚 武揚、石田 翼、大西 康夫、曽和 義幸
    • Organizer
      2021年度べん毛研究交流会
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  • [Presentation] 希少放線菌 Actinoplanes missouriensis の遊走子べん毛形成に必須な2つの遺伝子(trxA, AMIS1780)に対するサプレッサー変異株の取得と解析2021

    • Author(s)
      鈴木 玲実, 前田 聡史, 手塚 武揚, 大西 康夫
    • Organizer
      2021年度日本放線菌学会大会
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  • [Presentation] Search for the acyltransferase required for the formation of triacylglycerol-containing sporangium membrane in Actinoplanes missouriensis2021

    • Author(s)
      Shixuan Hu, Satoshi Maeda, Takeaki Tezuka, Yasuo Ohnishi
    • Organizer
      2021年度日本放線菌学会大会
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  • [Presentation] 希少放線菌Actinoplanes missouriensisにおける胞子成熟に関わる細胞壁分解酵素遺伝子asmAの機能解析2021

    • Author(s)
      譚 鋳文, 手塚 武揚, 大西 康夫
    • Organizer
      2021年度日本放線菌学会大会
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  • [Presentation] 希少放線菌Actinoplanes missouriensisにおいてClpプロテアーゼは胞子嚢開裂を制御する2020

    • Author(s)
      鈴木遼太, 手塚武揚, 大西康夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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