2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of regulatory mechanism of sporulation and its signal in Clostridium perfringens
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15K08460
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
大谷 郁 東海大学, 医学部, 准教授 (30377410)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 芽胞形成効率 / 二成分制御系 / 芽胞形成シグナル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウェルシュ菌はグラム陽性嫌気性桿菌であり、多数の毒素を産生してその協調作用によってガス壊疽等の特徴ある病態を形成する。また、 本菌は芽胞を形成し、食中毒の原因菌としても知られる。食中毒株は腸管毒素遺伝子を保持し、芽胞形成時にのみ遺伝子が発現して腸管毒素を産生することで食中毒を引き起こす。この腸管毒素産生と芽胞形成の調節は複数のシグマ因子によって調節されていることが報告されているが、芽胞形成過程は、他の芽胞形成菌であるBacillus属とは、シグナルを受け取り細胞内に伝達する部分が大きく異なるとされており、芽胞形成開始のシグナルについても不明な部分が多い。本研究では、芽胞形成に影響を与える物質、特に他の細菌から産生される物質の同定とそのセンサータンパクを同定することを目的として行った。
ある種の細菌とメンブレンを隔てて共培養するとウェルシュ菌食中毒株の芽胞形成効率が低下すること、さらに腸管毒素の産生が減弱することが明らかとなった。ウェルシュ菌は２８の二成分制御システムを持っており、このシステムを用いて他細菌からのシグナルを感知していると考えられる。ガス壊疽株では全ての二成分制御系遺伝子変異株が作製済みであるため、芽胞形成時に発現の変化する遺伝子の転写を指標とし、これらの株を用いたスクリーニングを行っているが、途中段階であり、他の細菌からのシグナルセンサーの同定までは至らなかった。
さらに通常の芽胞形成条件下でシグナルを感知するセンサー候補について、前年度に作成した変異株、相補株を用いて芽胞形成関連遺伝子の発現を確認した。また、通常、二成分制御系はセンサータンパクと調節遺伝子がペアとなりオペロンを形成しているが、このセンサーは調節遺伝子とペアになっていないため、ゲノム情報解析を行いペアとなりうる候補調節遺伝子を抽出した。現在その変異株を作製中である。
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