2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on diverse photo-sensing switches in non-phototrophic bacteria
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16K07676
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
高野 英晃 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (50385994)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光センサー / LitR/CarHファミリー / カロテノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非光合成細菌の光センサー群に関する遺伝生化学的な解析を実施した。クラスI LitRはビタミンB12をクロモフォアとして利用する新規な光センサーである。本研究では、まずPseudomonas属細菌のクラスII LitRはその機能にB12を要求せず、青色光センサーLOVのエフェクタータンパク質として機能し、新規な光応答機構に関与することを証明した。Burkholderia属細菌に分布するクラスIII LitRは、既知のクロモフォアを要求せず、340nm付近に極大吸収を示すクロモフォアがアンテナ分子として機能することが強く示唆されたが、その化学的な同定には至っていない。また、本菌におけるlitR破壊は細胞内における葉酸合成を20倍近く上昇させ、それはlitRの制御下にあるfolE2遺伝子の転写上昇とよく一致していた。また、20種の非光合成細菌を対象としたRNAseq解析を実施し、新規性の高い多くの光誘導性遺伝子群を見出すことに成功したとともに、そのローカルスイッチとして働く光センサー遺伝子の候補を見出すことにも成功した。一方、細菌の表現型に着目した探索においては、納豆菌Bacillus subtilis nattoのムコイド型コロニーが光照射によって非ムコイド型に変化することを見出し、それは粘性物質γ-PGA生産の光抑制によることを明らかにした。また、γ-PGA合成酵素の活性が光によって阻害されることが強く示唆された。本知見は納豆糸引きの光による厳密制御の技術基盤となることが見込まれる。
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