2015 Fiscal Year Research-status Report
枯草菌胞子を用いた有用多糖類合成系の確立に向けての基礎研究
| Project/Area Number |
15K18675
|
|---|
| Research Institution | Hosei University |
|---|
Principal Investigator |
安部 公博 法政大学, マイクロ・ナノテクノロジー研究センター, 研究員 (10748940)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 枯草菌 / 胞子 / 多糖類合成 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
枯草菌の胞子は、ペプチドグリカンや胞子コートタンパク質を主成分とする多層構造から成り、最外は多糖類層であることがわかっている。本研究は、枯草菌の胞子の最外層構造とその合成過程の解明を目的とする。H27年度は、胞子多糖類合成遺伝子spsMの活性化機構の解明と胞子多糖類合成に関わるspsM以外の遺伝子の検索を行った。これまでの研究から、spsMは、栄養増殖細胞の染色体では2つに分断され不活性化されているが、胞子形成期になるとSPβファージ由来のDNA組換え酵素の作用により、1つの遺伝子に再構築されることが示唆されていた。H27年度の研究によりin vitroにおいてspsM遺伝子再編成を証明することができた。また、spsMは胞子形成期母細胞特異的な転写因子のGerEによって正に転写が制御されることが明らかとなった。そこで、GerEによって正に制御される遺伝子群の欠損株を作製し、胞子多糖類合成に関与するかを調べた結果、spsABCDEFGIJKL、cgeAB、およびcgeCDEオペロンが胞子最外層多糖類合成に関与することがわかった。各遺伝子にコードされるアミノ酸配列情報から、spsA、spsB、cgeB、cgeDが多糖類合成のための糖転移酵素をコードし、その他の遺伝子は主に多糖類の基質の生合成に関与することが推測された。興味深いことに、cgeAはBacillus属細菌でのみ見られるユニークな遺伝子であり、胞子多糖類層の形成に必須であった。CgeAタンパク質は胞子表層に局在するが、その局在には胞子のタンパク質表層に存在するCotX、CotY、およびCotZの3つのコートタンパク質が特に重要であることが示唆された。また、cgeCDEは多糖類合成には必須ではないが、cgeD変異体胞子では多糖類鎖長が異常に長くなることから、CgeDは多糖類伸長の制御を行う可能性が示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画どおり研究を進め、胞子最外層多糖類の合成に関わる遺伝子群を同定することができた。さらに、多糖類の合成や胞子表層への付加には胞子コートタンパク質が関与することも新たに見出すことができたため、研究は順調に進展していると言える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
同定した各多糖類合成酵素の活性を調べるとともに、胞子コートタンパク質と多糖類合成酵素の働きの関連性を明らかにすることで、胞子最外層の形成過程の全貌の解明を目指す。
|
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 枯草菌胞子最外層の役割2015
Author(s)
岩本敬人、稲井貴志、井之口紫苑、安部公博、佐藤勉
Organizer
グラム陽性菌ゲノム機能会議
Place of Presentation
里湯昔話 雄山荘 (滋賀県・大津市)
Year and Date
2015-08-27 – 2015-08-28
-
-
-
[Presentation] Rearrangement of spsM, a spore polysaccharide synthesis gene in Bacillus subtilis, is mediated by the SPβ site-specific recombination factors, SprA and SprB2015
Author(s)
Kimihiro Abe, Takuo Takamatsu, Yuta Kawano, Keito Iwamoto, Patrick Eichenberger, and Tsutomu Sato
Organizer
8th International Conference on Gram-positive Microorganisms, 18th International Conference on Bacilli
Place of Presentation
Tuscany, Italy
Year and Date
2015-06-21 – 2015-06-25
Int'l Joint Research
