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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Decoding extracellular RNA released through bacterial membrane vesicles

Research Project

Project/Area Number 16H06189
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

豊福 雅典  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30644827)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsメンブレンベシクル / 細菌間相互作用 / 細胞外RNA
Outline of Annual Research Achievements

RNAは細胞内での働きが主に研究されてきたが,細胞外にもRNA(exRNA)が放出され,何らかの役割を持つことが明らかになってきている。しかしながら,細菌におけるexRNAはその存在すらほとんど知られておらず,未解明な部分が大きい。本研究では細菌から放出れるexRNAを解析することで,基礎的な知見を得て,微生物学の新たな展開を図ることを目的とした。
様々な細菌において,細菌から放出される袋状の膜(メンブランベシクル(MV))にexRNAが安定的に蓄積されることをこれまでに見出した。さらにいくつかのモデル細菌においてmvRNAを回収し,そのシークエンスを解析した。その結果、mvRNAがMVを形成している細胞の生理状態を反映していることが明らかになった。そこから得られた知見を利用して、MV形成機構に関して新たな知見が得られた。本知見により、MVにどのようにして核酸が包括されるのかについても説明ができるようになった。これらの実績により、既知の経路とは全く異なるメカニズムによってMVが形成されることが明らかとなり、MVの多様性について新たな説を提唱するに至った。さらに、MVの機能や核酸等の積荷の取り込み機構を解析していく過程で、放出されたMVが環境中に残存している細菌間コミュニケーション物質を取り込み、運搬することも明らかにした。こうした知見によって細菌間コミュニケーションの新たなモデルを提唱した。以上のようにH30年度は本事業の最終年度として、RNA解析より得られた情報を手掛かりにして、MVの新奇形成機構を明らかにし、MVの多様性と機能に関する新たな知見を得た。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 6 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] チューリッヒ大学/ETH(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      チューリッヒ大学/ETH
  • [Journal Article] Types and origins of bacterial membrane vesicles2019

    • Author(s)
      Toyofuku M, Nomura N, Eberl
    • Journal Title

      Nature Reviews Microbiology

      Volume: 17 Pages: 13-24

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41579-018-0112-2

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Antibiotics stimulate vesicles formation in Staphylococcus aureus in a phage-dependent and independent fashion and via different routes2019

    • Author(s)
      Andreoni F, Toyofuku M, Menzi C, Kalawong R, Mairpady Shambat S, Francois P, Zinkernagel AS, Eberl L
    • Journal Title

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      Volume: In press Pages: In press

    • DOI

      doi:10.1128/AAC.01439-18

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Paracoccus denitrificans can utilize various long-chain N-acylhomoserine lactones and sequester them in membrane vesicles2018

    • Author(s)
      Morinaga K, Yamamoto T, Nomura N, Toyofuku M
    • Journal Title

      Environmental Microbiology Reports

      Volume: 10 Pages: 651-654

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/1758-2229.12674

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 膜小胞を介した細菌間の情報伝達2019

    • Author(s)
      豊福雅典
    • Organizer
      化学コミュニケーションのフロンティアフロンティア第2回若手シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] バクテリアが放出する膜小胞の利用に向けて2019

    • Author(s)
      豊福雅典
    • Organizer
      放線菌学会学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] メンブレンベシクルからみえてきた細菌の多様な情報戦略2018

    • Author(s)
      豊福雅典
    • Organizer
      日本微生物生態学会
    • Invited
  • [Presentation] Challenging the dogma of bacterial membrane vesicle formation2018

    • Author(s)
      豊福雅典
    • Organizer
      10th Asian Symposium on Microbial Ecology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細菌のメンブレンベシクル形成機構にまつわるドグマへの挑戦2018

    • Author(s)
      豊福雅典
    • Organizer
      第28回植物細菌病談話会
    • Invited
  • [Presentation] 低分子化合物及び膜小胞を介した細菌間相互作用に関する研究2018

    • Author(s)
      豊福雅典
    • Organizer
      日本農芸化学会 2018年度第3回関東支部例会
    • Invited
  • [Book] 現代コロイド界面化学の基礎2018

    • Author(s)
      豊福雅典、野村暢彦
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      丸善出版株式会社
    • ISBN
      4621302914
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      http://www.envr.tsukuba.ac.jp/~microbio/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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