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2021 Fiscal Year Research-status Report

希少放線菌が形成する胞子嚢の開裂メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 20K05781
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

手塚 武揚  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (80646414)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords希少放線菌 / 休眠と覚醒 / 胞子嚢 / Clpプロテアーゼ
Outline of Annual Research Achievements

本研究計画は希少放線菌Actinoplanes missouriensisが形成する胞子嚢を材料として、細胞が栄養増殖状態から休眠耐久状態に移行する過程、および休眠細胞が外部環境の変化を感知して覚醒し、発芽に至る過程の分子機構の解明を目標としている。具体的な実験計画として、(1) 胞子嚢形成と胞子嚢開裂に必須であることが判明しているClpプロテアーゼ複合体のATPaseサブユニットをコードするclpXの転写制御機構の解析、(2) 胞子嚢形成と胞子嚢開裂の過程でClpXと複合体を形成するプロテアーゼサブユニットの同定、(3) 胞子嚢が開裂する過程でClpプロテアーゼ複合体によって分解されるタンパク質の道程とその機能解析、の3点に焦点を絞り、研究を進めている。
本年度は実験計画 (2) の条件検討を行った。A. missouriensisがコードする4つのプロテアーゼサブユニットClpP1, ClpP2, ClpP3, ClpP4それぞれを抗原とするポリクローナル抗体を既に得ており、またC末端にHisタグを付加したClpXを細胞内で生産する変異株を作製済みのため、抗Hisタグ抗体による共免疫沈降法とウエスタンブロットにより、ClpXと複合体を形成するプロテアーゼサブユニットの同定を試みた。種々の条件を検討したが、抗Hisタグ抗体を用いた免疫沈降サンプルにおいてClpP1, ClpP2, ClpP3, ClpP4のいずれも検出されなかった。これは細胞内でのClpXの生産量が少ないことが原因と予想される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験計画の (1) clpX遺伝子の転写解析についてはおおむね順調に進展しているが、(2) ClpXと複合体を形成するプロテアーゼサブユニットの同定、および (3) Clpプロテアーゼ複合体の基質タンパク質の同定については当初計画と比較して研究の進展が遅延しており、いずれも解決の目処がついていない。そのため、現在までの進捗状況はやや遅れていると評価する。

Strategy for Future Research Activity

今後は、Clpプロテアーゼ複合体の精製について条件検討を行い、ClpXと複合体を形成するプロテアーゼサブユニットの同定を引き続き進める。また、野生株とclpP3遺伝子破壊株の比較プロテオーム解析を行い、Clpプロテアーゼの基質タンパク質の同定を目指す。

  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Surface structure and nanomechanical properties of <i>Actinoplanes missouriensis</i> sporangia analyzed via atomic force microscopy2022

    • Author(s)
      Tezuka Takeaki、Ohnishi Yasuo
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 86 Pages: 552~556

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac002

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Search for the acyltransferase required for the formation of triacylglycerol-containing sporangium membrane in Actinoplanes missouriensis2022

    • Author(s)
      Shixuan Hu, Satoshi Maeda, Takeaki Tezuka, Yasuo Ohnishi
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [Presentation] 希少放線菌Actinoplanes missouriensis における胞子嚢胞子の成熟に関わる細胞壁分解酵素AsmA の機能解析2022

    • Author(s)
      譚 鋳文、手塚 武揚、大西 康夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [Presentation] 希少放線菌 Actinoplanes missouriensis の遊走子べん毛形成に必須な2 つの遺伝子(trxA,AMIS1780)に対するサプレッサー変異株の取得と解析2022

    • Author(s)
      鈴木 玲実、前田 聡史、手塚 武揚、大西 康夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
  • [Presentation] 希少放線菌Actinoplanes missouriensis が形成する胞子嚢の休眠と覚醒を制御する新規なシグマ-アンチシグマ因子制御系2022

    • Author(s)
      手塚 武揚、大西 康夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Invited
  • [Presentation] 放線菌Actinoplanes missouriensisの極べん毛モーター回転計測2022

    • Author(s)
      高井 亮太郎、手塚 武揚、石田 翼、大西 康夫、曽和 義幸
    • Organizer
      2021年度べん毛研究交流会
  • [Presentation] 希少放線菌 Actinoplanes missouriensis の遊走子べん毛形成に必須な2つの遺伝子(trxA, AMIS1780)に対するサプレッサー変異株の取得と解析2021

    • Author(s)
      鈴木 玲実, 前田 聡史, 手塚 武揚, 大西 康夫
    • Organizer
      2021年度日本放線菌学会大会
  • [Presentation] Search for the acyltransferase required for the formation of triacylglycerol-containing sporangium membrane in Actinoplanes missouriensis2021

    • Author(s)
      Shixuan Hu, Satoshi Maeda, Takeaki Tezuka, Yasuo Ohnishi
    • Organizer
      2021年度日本放線菌学会大会
  • [Presentation] 希少放線菌Actinoplanes missouriensisにおける胞子成熟に関わる細胞壁分解酵素遺伝子asmAの機能解析2021

    • Author(s)
      譚 鋳文, 手塚 武揚, 大西 康夫
    • Organizer
      2021年度日本放線菌学会大会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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