RNA切断酵素MazFに着目した硝化微生物の低活性状態への理解
| Project/Area Number |
21J14691
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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 38020:Applied microbiology-related
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
葵 理恵 早稲田大学, 先進理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 亜硝酸酸化細菌 / Toxin-Antitoxin / RNA切断酵素 / MazF |
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| Outline of Research at the Start |
微生物に広く保存されたRNA切断酵素MazFは、生育環境中のストレス因子に応じて活性化し、細胞内RNAの配列特異的な切断を介して細胞活性を抑制する。硝化微生物は低活性状態へ容易に移行することが問題とされているが、本微生物のMazFについて認識配列の特定と宿主の各遺伝子上における認識配列の出現頻度の解析を行ったところ、MazFがエネルギー代謝関連遺伝子を特異的に阻害することが推測された。本研究では、硝化微生物が低活性状態へ移行する一連のメカニズムを解明することを目的に、MazFの細胞内遊離を惹起する環境ストレス因子を特定し、MazFが行う翻訳制御および硝化微生物の細胞活性に与える影響を調査する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、これまで、Nitrospiraに保存される2種類のRNA切断酵素MazFについてその酵素学的性質を調査した。これらMazFはRNAに対する配列特異性や至適条件が大きく異なるにもかかわらず、いずれのMazFの認識配列もNitrospiraのエネルギー代謝関連遺伝子に有意に多く存在することから、本酵素がNitrospiraの低活性状態への移行に関与することが示唆された。当該年度では、Nitrospiraに保存されるMazFを網羅的に調査すべく、全ゲノムが公開されている主なNitrospiraの単離株および集積培養された種、計11種類についてゲノム解析を行なった。その結果、既に単離された株よりも未だ単離に完全に成功していない集積株の方がMazFの数が多く、本酵素がNitrospiraの単離の難易度に直接的または間接的に影響していることが示唆された。
また、本研究の当初の目的である、Nitrospiraの低活性状態への移行の一連の分子メカニズムの解明を達成するため、RT-ddPCRを用いてMazFの発現量の定量実験について条件検討を行い、細胞の培養条件、mRNAの抽出条件、質量分析器の運転条件などを決定した。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
