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2008 Fiscal Year Annual Research Report

細菌における細胞システムの構築原理の研究

Research Project

Project/Area Number 17017026
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

小笠原 直毅  Nara Institute of Science and Technology, 情報科学研究科, 教授 (10110553)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 浩禎  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (90182203)
金谷 重彦  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (90224584)
大島 拓  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (50346318)
石川 周  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (30359872)
Keywords枯草菌 / 大腸菌 / 遺伝子発現制御 / タンパク質複合体 / タイリングチップ / 細胞システム
Research Abstract

大腸菌野生株では核様体タンパク質H-NSとそのホモログであるStpAの分布は一致していること、そうしたH-NSの分布はstpA欠失株でも変化しないのに対し、StpAの結合部位はhns遺伝子の欠失により、約1/3に減少することを見出し、StpAはH-NSとの相互作用を介して、転写のサイレンシングや核様体構造の維持に補助的な役割を担う能力を持っていることを明らかにした。
枯草菌において、遷移期に発現する遺伝子の転写を対数増殖期に抑制しているAbrBの分布が、H-NSと非常によく似ていることを見出した。興味深いことに、AbrBのホモログ、Abhも存在しており、両者の関係も大腸菌におけるH-NSとStpAの関係に似ていることも示唆された。さらに、細胞分裂位置の制御を行っているNoc、や複製開始タンパク質DnaAも、核様体タンパク質として、染色体DNAのドメイン構造の形成に関与している可能性を見出した。
大腸菌の全中心代謝系酵素遺伝子及びホモログなど、同代謝経路に関連する可能性がある遺伝子群及び転写調節遺伝子群を選択し、gfp融合株の作製を行い、in vivo単一細胞での観察を可能にした。また、アイソザイムや代替経路の同定を目的に,2重欠失株の系統的な解析の系を開発した。系統的な2重欠失株作製の為の新規欠失株及び2重化の為のHfr作製ツールの開発を終了し、さらに、定量化の為のシステム構築を進めた。
枯草菌及び大腸菌のメタボロームの動態をFT-質量分析装置を用いて解析することを目指して、培養細胞からの代謝物抽出法、質量分析装置による代謝物検出法、情報学的データ解析について、基盤要素技術の開発を進め、時系列に従って細胞の状態の動的変化を細胞全体の発現遺伝子ならびに代謝物により特徴づけることに成功した。

  • Research Products

    (12 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Differential binding profiles of StpA in wild-type and has mutantcells : a comparative analysis of cooperative partners by chromatin immunoprecipitation-microarray analysis2009

    • Author(s)
      Uyar, E.
    • Journal Title

      J Bacteriol 191

      Pages: 2388-2391

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The functional analysis of YabA, which interacts with DnaA and regulates initiation of chromosome replication in Bacillus subtils2008

    • Author(s)
      Cho, E.
    • Journal Title

      Genes Genet Sys 83

      Pages: 111-125

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metabolomics approach for determining growth-specific metabolites based on Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry2008

    • Author(s)
      Takahashi, H.
    • Journal Title

      Anal Bioanal Chem 391

      Pages: 2769-2782

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細菌の細胞分裂の分子メカニズム2009

    • Author(s)
      石川周
    • Organizer
      日本農芸化学会2009年度大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2009-03-29
  • [Presentation] ChIP-chip法による大腸菌・枯草菌の核様体タンパク質の研究2009

    • Author(s)
      小笠原直毅
    • Organizer
      第3回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-03-07
  • [Presentation] 枯草菌染色体のDnaA結合配列の機能2009

    • Author(s)
      奥村元
    • Organizer
      第3回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-03-07
  • [Presentation] Control of RNA polymerase dynamics by GreA in B. subtilis2009

    • Author(s)
      楠屋陽子
    • Organizer
      第3回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-03-06
  • [Presentation] Distribution of stable DnaA binding sites on the Bacillus subtilis genome2008

    • Author(s)
      Okumura, H.
    • Organizer
      XX International Congress of Genetics
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      2008-07-15
  • [Presentation] Distribution of RNA polymerase on the Bacillus subtilis genome2008

    • Author(s)
      Kusuya, Y.
    • Organizer
      XX International Congress of Genetics
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      2008-07-14
  • [Presentation] Distribution of StpA across the E. coli genome and functionalrelationship with H-NS2008

    • Author(s)
      Uya, E.
    • Organizer
      XX International Congress of Genetics
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      2008-07-14
  • [Presentation] A novel regulation mechanism for the initiation of replication in Bacillus subtilis2008

    • Author(s)
      Cho, E.
    • Organizer
      EMBO Conference on Replication and Segregation of Chromosomes
    • Place of Presentation
      Geilo, Norway
    • Year and Date
      2008-06-18
  • [Presentation] Distribution of RNA polymerase on the Bacillus subtilis genome2008

    • Author(s)
      Ogasawara, N.
    • Organizer
      GENOMES 2008, Furictional Genomics of Microorganisms
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2008-04-09

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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