2020 Fiscal Year Research-status Report
放線菌のNO signaling及びNO恒常性維持機構の解析
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20K05811
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
佐々木 康幸 東京農業大学, 生命科学部, 准教授 (50398814)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 二次代謝制御 / 一酸化窒素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、申請者らは人類に多くの有用物質を提供する微生物であるStreptomyces細菌に、新規な二次代謝制御シグナリング系を見出した。本経路によって生産される一酸化窒素は、本菌の抗生物質生産および形態分化を制御していたが、その制御メカニズムの多くが未だ不明であった。
本菌の有する一酸化窒素依存性二成分制御系DevS/Rの作用メカニズムの詳細を調べた。リン酸基捕捉因子であるPhos-tagを利用したウエスタンブロットにより、野生株とNO非生産株における転写因子DevRのリン酸化状態を継時的に解析した。結果、野生株と変異株の間でDevRのリン酸化状態に変化は見出されなかったが、NO非生産株におけるDevRの生産量が顕著に減少する事が明らかとなった。また、qPCRによりdevR遺伝子の発現量を解析した結果、NO非生産株におけるdevR遺伝子の発現量は野生株と比べて有意に減少しており、NO発生剤の暴露により発現量が有意に回復する事が見出された。DevRの発現はリン酸化DevR自身によって促進されるため、これらの解析結果からNOはDevSの自己リン酸化に必須ではないがその安定化に重要であり、それに伴いDevRのリン酸化状態に影響が及ぶ事が示唆された。以上より、内在的に生産される一酸化窒素がDevS/R二成分制御系を介して、抗生物質の生産を制御している分子メカニズムを明らかとした。研究成果を含むDevS/R二成分性制御系のNO依存的な作用についての論文が、海外科学専門誌に受理された。
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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
コロナ禍により、予定していた遺伝子発現の網羅的解析等の進捗状況が芳しくない等はあるが、おおむね順調に進んでいる。放線菌内で生産される一酸化窒素が制御因子として働き、相互作用するタンパク質により生物質生産が誘導される仕組みについて論文を投稿し受理された。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、放線菌のNOの受容メカニズム、さらには細胞内NO恒常性維持機構の2点について焦点を定め重点的に解明する。現在これらに関与すると示唆されている低分子化合物、並びにタンパク質をいくつか取得しており、関与並びに分子レベルでのメカニズムを明らかにする予定である。
また、一酸化窒素により、制御され得る遺伝子群の網羅的解析も並行して行う予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により予定していた遺伝子発現の網羅的解析ができなかったため。
次年度に行う予定である。
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Research Products
(2 results)
