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Why are xenogeneic silencers encoded on plasmids, which are xenogeneic DNA for host bacteria?

Research Project

Project/Area Number 21H02097
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

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

Principal Investigator

Suzuki-Minakuchi Chiho  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (10733032)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Keywordsプラスミド / 核様体タンパク質 / H-NS / Pseudomonas
Outline of Research at the Start

細菌に広く保存されるH-NSファミリータンパク質は、外来遺伝子領域の発現を抑えることで宿主への負荷を軽減する作用を持つが、巨大な外来DNAであるプラスミド(細胞間を「渡り歩く」遺伝因子)にもコードされている。本研究では、プラスミドと染色体に同じ種類のH-NSファミリータンパク質がコードされていることに着目し、プラスミド由来の因子と染色体由来の因子がどのように協同し合って機能するのか、なぜ他の種類のH-NSファミリータンパク質ではダメなのかを、分子生物学的手法により明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Plasmids are mobile genetic elements that confer new phenotypes to host bacteria, such as antibiotic resistance or the ability to degrade xenobiotic compounds. Host bacteria that can properly control the expression of genes on plasmids can take advantage of the benefits of plasmid carriage. H-NS family proteins, one of the nucleoid-associated proteins, are candidate effectors of the plasmid-chromosome cross-talks. Here, we focused on the MvaT homologs conserved among Pseudomonas strains and evaluated their contribution to the plasmid stability and host survivability, determined the structure of the dimerization/oligomerization domain, and searched for uncharacterized plasmid-encoded H-NS family proteins. Our findings shed light on the similarities and diversity of H-NS family proteins.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プラスミドとその宿主となる細菌の染色体には、同じ種類のH-NSファミリータンパク質がコードされている傾向があることが知られている。本研究ではPseudomonas属細菌のMvaTホモログを対象に、プラスミド安定性への寄与の評価、プラスミド由来の新規H-NSファミリータンパク質の探索、二量体・多量体化ドメインの構造解析を行うことで、MvaTホモログと他の種類のH-NSファミリータンパク質との共通点と相違点を明らかにした。本研究の成果はプラスミドと染色体由来のH-NSファミリータンパク質の相性を決めるメカニズムの一端を明らかにしたものであり、プラスミドと宿主の相性を考える足掛かりとなるものである。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Presentation] プラスミド‐宿主染色体間相互作用の構築に重要な新規核様体タンパク質のDNA結合様式2024

    • Author(s)
      水口 千穂、江本 光毅、森脇 由隆、Yang Miaoyan、佐道 陽弘、鈴木 研志、荷村(松根) かおり、松谷 峰之介、渡辺 智、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • Organizer
      第18回日本ゲノム微生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] AlphaFoldを用いた構造予測に基づく核様体タンパク質のDNA 結合様式の解明2024

    • Author(s)
      江本 光毅、水口 千穂、森脇 由隆、Yang Miaoyan、鈴木 研志、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • Organizer
      第18回日本ゲノム微生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノ内視鏡AFMによるバクテリア細胞内部の可視化2024

    • Author(s)
      牛嶋勇貴、後藤拓海、江本光毅、宮澤佳甫、水口千穂、岡田憲典、福間剛士、野尻秀昭
    • Organizer
      日本農芸化学会2024年度大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Pseudomonas属細菌の核様体タンパク質TurBの多量体形成機構2023

    • Author(s)
      水口 千穂、Vasileva Delyana、荒川 孝俊、米澤 健人、清水 伸隆、森脇 由隆、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会2023年度大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Xenogeneic silencing: its potential to control the function of mobile genetic elements2023

    • Author(s)
      Chiho Suzuki-Minakuchi
    • Organizer
      Thailand-Japan Collaboration Symposium: Microbial Biotechnology: Role in Environmental Sustainability
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 核様体タンパク質がプラスミドと宿主の相性を決める?2023

    • Author(s)
      水口 千穂
    • Organizer
      NIG-JOINT研究会「プラスミドの網羅的データベースの再整備に向けて」
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ナノ内視鏡AFMによるバクテリア細胞内部構造の可視化2023

    • Author(s)
      牛嶋勇貴、後藤拓海、江本光毅、宮澤佳甫、水口千穂、岡田憲典、福間剛士、野尻秀昭
    • Organizer
      第21回微生物研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Universality and diversity of H-NS family proteins in their oligomerization manners2023

    • Author(s)
      Chiho Suzuki-Minakuchi
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Pseudomonas resinovorans CA10株の染色体由来H-NS様タンパク質はプラスミドpCAR1の安定性に寄与する2023

    • Author(s)
      盧 梁凝、水口 千穂、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Pseudomonas属細菌のH-NSファミリータンパク質TurBの末端二量体化部位の結晶構造2023

    • Author(s)
      水口千穂、Vasileva Delyana、荒川孝俊、岡田憲典、野尻秀昭
    • Organizer
      2022年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Function of the pCAR1-encoded MvaT homolog on the fitness of pCAR1-harboring pseudomonads2022

    • Author(s)
      Liangning Lu, Chiho Suzuki-Minakuchi, Kazunori Okada, Hideaki Nojiri
    • Organizer
      International Symposium on Plasmid Biology 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pseudomonas属細菌のMvaTホモログがプラスミドpCAR1保持に与える影響2022

    • Author(s)
      盧 梁凝、水口 千穂、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • Organizer
      第20回微生物研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] プラスミド由来のH-NS様因子が宿主細菌の集団内での生残性に与える影響2022

    • Author(s)
      盧 梁凝、高島 綾、杉山 京佳、水口 千穂、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Binding manner of MvaT homologs in pCAR1-free and -harboring Pseudomonas putida KT24402022

    • Author(s)
      Yang Miaoyan, Suzuki-Minakuchi Chiho, Suzuki Kenshi, Vasileva Delyana, Nimura-Matsune Kaori, Matsutani Minenosuke, Watanabe Satoru, Okada Kazunori, Nojiri Hideaki
    • Organizer
      第21回東京大学生命科学シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] プラスミドpCAR1にコードされるH-NS様タンパク質Pmrが宿主の細菌集団内での生残性に与える影響の評価2021

    • Author(s)
      盧 梁凝、高島 綾、杉山 京佳、水口 千穂、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • Organizer
      第19回微生物研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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