2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of the light-responsive functions in the phyllosphere bacteria
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15K18671
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| Research Institution | Kyoto Gakuen University |
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Principal Investigator |
井口 博之 京都学園大学, バイオ環境学部, 講師 (30712020)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 葉面細菌 / 光応答 / 光受容体 / ロドプシン / ストレス耐性 / 色素生産 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、微生物の生息環境の中でもとりわけ光を受けると考えられる「植物葉上」に生息する細菌に注目し、それら葉面細菌が持つ光応答性の表現型ならびに光応答の役割について調べた。
【１．光応答の表現型を示す葉面細菌の探索と解析】 平成27年度に引き続いて探索を行った。自然環境中の葉から細菌を分離し、それらを明所と暗所に置いた寒天培地上で培養して、目に見えて異なる表現型を示すものを探した。試験した300株から1株の光応答性の表現型を示す細菌（ST22株）が見つかった。本菌は、Telluria属に属し、光照射により黄色色素の生産が誘導された。次に、葉上での生育に必要なUV耐性やROS耐性が光照射下で上昇するか調べた。ST22株の過酸化水素耐性は明所と暗所で差が無かったが、UV耐性は明所で上昇することが判明した。
【２．光応答機構の解析】 これまでに、光照射がMethylobacterium extorquensの生育、UV耐性、熱耐性、バイオフィルム形成、色素生産に影響を与えることを明らかにしてきた。続いて、本菌のゲノムに存在する11個の推定光受容体のうち、いずれがこれら光応答性の表現型を制御しているか解析した。各光受容体の遺伝子破壊株を作製して、UV耐性を評価した結果、LOVに関連する3種の遺伝子破壊株が光照射下でも耐性を変えないことが分かった。
【３．ロドプシンの機能解析】 葉面細菌が持つロドプシンの機能や役割を知るため、Methylobacterium aquaticumが有するロドプシンの機能を解析した。本菌のロドプシン遺伝子は、明所培養時には暗所培養時よりも多く転写されていた。また、菌懸濁液に光を照射したところ、溶液のpH減少が認められ、本菌のロドプシンはプロトンポンプとして働くことが示唆された。
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