分裂酵母と大腸菌をモデルとしたHis-Aspリン酸リレー情報伝達ネットワーク解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13660087
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 饗場 浩文 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (60211687)
• Keywords: 大腸菌 / 分裂酵母 / 情報伝達 / マイクロアレイ / His-Aspリン酸リレー

Research Abstract

(1)分裂酵母のHis-Aspリン酸リレー情報伝達系の全遺伝子の破壊株の作製とその表現型の解析
分裂酵母のゲノムデータベースよりHis-Aspリン酸リレー情報伝達系因子を抽出しそれらの破壊株を作製した。3つのヒスチジンキナーゼを同時に欠失した変異株では細胞周期(G2/M)の促進がみられたことから、これらが重複しつつ細胞周期制御に関わることを示した。さらにヒスチジンキナーゼがSpy1(Hpt因子)、Mcs4(レスポンスレギュレーター)の上流で機能することを示した。一方、作製したヒスチジンキナーゼの多重変異株を宿主として用いることでシロイヌナズナのヒスチジンキナーゼAHK4がサイトカイニンのセンサーであることを証明した。
(2)大腸菌のHis-Aspリン酸リレー情報伝達系の全遺伝破壊株の作製とマイクロアレイ解析
大腸菌に唯一存在するHpt因子であるYojNの機能に関し、夾膜多糖合成に関わる情報伝達系において機能することを見出した。また、夾膜多糖合成の情報伝達に関わることが知られていたRcsC(センサー)とRcsB(レギュレーター)の間のリン酸リレーをYojNが仲介することを明らかにした。
大腸菌に存在するHis-Aspリン酸リレー情報伝達系の各欠失変異株を作製し、マイクロレイ法を用いて遺伝子発現パターンを野生株と比較解析した。アレイデータを用いて各変異株間の相関係数を解析したところ、高い相関計数(似通った遺伝子発現パターン)を示す変異株が複数見出された。これらの情報伝達系間には何らかの機能的相互作用が存在することが示唆されたので、クロストークを含めた機能的相互作用の解析を進めている。

Research Products

• [Publications] Aoyama, K.: "Genetic analysis of the His-to-Asp phosphorelay implicated in mitotic cell cycle control : Involvement of histidine-kinase genes of Schizosaccharomyces pombe"Biosci. Biotech. Biochem.. 65. 2347-2352 (2001)
• [Publications] Suzuki, T: "The Arabidopsis sensor His-kinase, AHK4, can respond to cytokinins"Plant Cell Physiol. 42. 107-113 (2001)
• [Publications] Takeda, S.: "A novel feature of the multistep phosphorelay in Escherichia coll : a revised model of the RcsC --> YojN --> RcsB signalling pathway implicated in capsular synthesis and swarming behavlour"Mol. Microbiol.. 40. 440-450 (2001)