2019 Fiscal Year Annual Research Report
外膜を有するグラム陽性偏性嫌気性細菌の細胞表層構造と生理に関わる遺伝子群の解析
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17H03786
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
金子 淳 東北大学, 農学研究科, 准教授 (30221188)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | Negativicutes / vinyl-ether bond / outer membrane / porin / RNA-seq / anaerobic growth |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【１.プラズマローゲンの生合成機構の解析】枯草菌本来のPlsYを破壊しS. ruminantiumのPlsX、 PlsYのみが発現する枯草菌を構築した。その結果、枯草菌内で導入したS. ruminantiumのplsX、plsY遺伝子が機能し、リン脂質合成を代替していることが確認された。しかし膜リン脂質画分にプラズマローゲンは検出されず、中性脂質画分中のヒドラゾン誘導体を与える物質の量も増加しなかった。PlsXの大腸菌発現系ではタグの位置やHisの繰り返しなどの条件を検討し、N―末端に(His)9タグを付加しバッチ法で精製する方法を確立した。
【2. 新規外膜保持機構に関わる遺伝子群の解析】グルコースと乳酸培養でのRNA-seqで、細胞壁修飾の候補遺伝子中ではorf2750が、外膜側因子ではMep45が両条件下で最も強く発現しており、本研究で注目した因子が重要であることが示唆された。Porinと推定されるMep45ホモログ中、有意に発現していた２つは各条件で発現が大きく変動しており、環境による外膜物質透過の違いを反映していると推定された。
【3. 遺伝子の網羅的解析の基盤の確立による嫌気条件化での生理の解析】大腸菌ホストに導入した修飾系遺伝子の発現はRT-PCRにより確認したが、これらホストで処理したプラスミドによる形質転換でも、直鎖状DNAを直接導入した相同組換えでも形質転換系体は得られなかった。修飾酵素の組み合わせやin virto修飾系の検討が必要である。一方RNA-seqで、グルコースの乳酸発酵及び乳酸資化時の糖新生に関与する遺伝子群の発現上昇を確認した。鞭毛遺伝子群はグルコース資化時に強い発現抑制がみられ、形態観察の結果を支持した。また、一部の制限酵素遺伝子の発現量は乳酸培養で低かった。RNA-seqでは本菌の嫌気的乳酸資化時の生理の解明の基盤となる情報が得られた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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