Regulation mechanism of biofilm formation mediated by conserved ribonuclease

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21266
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Ogawa Tetsuhiro 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (40323480)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2024-03-31
• Keywords: リボソーム / リボヌクレアーゼ / バイオフィルム

Outline of Final Research Achievements

This study aims to elucidate a novel regulatory mechanism for biofilm formation in Escherichia coli. It involves a ribonuclease, which is conserved among organisms, and the signaling factor generated by the activity of this ribonuclease inhibits biofilm formation. In this case, the activity of this ribonuclease must be inhibited during biofilm formation. Therefore, I have investigated the molecular mechanism of regulating this ribonuclease activity. The results showed that the activity of this ribonuclease is inhibited by binding to the ribosome that does not engage in translation. In addition to biochemical studies, these results could be demonstrated by biostructural and single-molecule imaging techniques.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

バイオフィルムは、ヒトには有害である。そのため、分子機構に関して、これまで多くの研究がなされてきたが、複雑かつ細菌種によっても異なっており、全容解明には道半ばである。今回、申請者は、リボヌクレアーゼという、無関係に思える因子の介在する分子機構に注目し、仮説の立証に成功した。本成果は、本分野の研究に新たな知見をもたらすものである。
また、本機構には、新規シグナル因子が関与している。本研究では深く注目出来なかったが、このシグナル因子は真核生物ではストレス応答因子と考えてられているが、機能は不明である。この因子の機能解析に挑戦することで、生物学の新分野開拓が期待される。