2017 Fiscal Year Research-status Report
細菌から探る, コミュニケーションの地理的な系統と推移
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16K14795
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
豊福 雅典 筑波大学, 生命環境系, 助教 (30644827)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 細菌間情報伝達 / 環境応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの細菌は言語の代わりに低分子化合物を用いてお互いにコミュニケーションをとって，集団の行動を統制している。このようなコミュニケーション能力が環境に応じてどのように変化するのかについては明らかになっていない。我々は，緑膿菌を用いた研究により，生息環境によって，細菌間コミュニケーション能が異なることがわかってきた。河川から外洋まで広範囲に渡って単離された緑膿菌を用いたところ，シグナル物質産生量，及びシグナル応答性が異なることが明らかとなった。特に，外洋から単離された株は，シグナル物質産生量，あるいはシグナル応答性が著しく低下していた。それぞれに関わる遺伝子の配列を調べたところ，変異が入っていることが明らかとなった。株によって変異の入り方も異なっており，異なる機構に変異が依存していることが示された。興味深いことに，単離株をある条件で培養すると，変異から復帰し，細菌間コミュニケーションを行えるようになる細胞が出現することが明らかとなった。これらの結果は，生育環境に応じて緑膿菌の細菌間コミュニケーションのON/OFFが遺伝子レベルで切り替えられることを示唆している。本成果は地理的な条件と細菌間コミュニケーション能力が異なることを示しており，環境に応じてコミュニケーションがどのように変遷したのかについての基礎的な知見が得られた。 メンブレンベシクル(MV)の細菌間コミュニケーションへの関与も明らかとなったため，各環境単離株のMV形成能とシグナル分子の伝達についても今後は解析していく。細菌間コミュニケーションの変異株は臨床現場でも頻繁に単離されており，その背後にあるメカニズムの解明にも繋がることが期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
緑膿菌の環境単離株を解析し，シグナル物質産生量，及びシグナル応答性が異なることが明らかとなった。さらに，それらに関わる遺伝子の配列を解析することで，変異の種類が明らかになった。これを詳細に解析することによって，変異のメカニズムを今後解明できることが期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
シグナル物質産生量，及びシグナル応答性に関わる遺伝子に入っている変異の特徴が明らかになったので，その知見を基盤にして，変異が入るメカニズムについて，分子生物学的，及び生態的な解析を行っていく。さらに，シグナル分子の伝達性に着目した解析も行う。
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