2022 Fiscal Year Research-status Report
The effect of reinforcement of nucleic acid metabolism to environmental stress
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21K14773
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
清 啓自 宮崎大学, 農学部, 助教 (80780767)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | １ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
C. saccharoperbutylacetonicumの芽胞形成においてTEMによる細胞の詳細解析を進めている。37℃の芽胞形成が促進される温度において、30℃ではみられない細胞膜が細胞壁から剥離し隙間が生じるような異常構造が観察されており、細胞分裂あるいは内生芽胞形成時の括れ構造の形成異常に起因しているのではないかと推察している。
また、他属、他種の芽胞形成細菌においては、spo0Aやσ因子など複数の遺伝子群が活性化・不活化をつなげるカスケードを形成することで、芽胞形成が進むことが知られている。これまでに共同研究者により取得されたspo0AおよびsigEなど複数のσ因子の単一破壊株を基に、その耐熱性や芽胞形成の有無の解析をすすめている。これまでにC. acetobutyricumで芽胞形成およびブタノール生産のレギュレータとして報告されているspo0A遺伝子の破壊株において、TEM観察により細胞壁の肥厚化が確認されている。spo0A遺伝子の破壊株は初期芽胞形成はみられるものの、他破壊株と異なりブタノール形成能は欠失することから、この異常代謝の状態が細胞へのダメージとなり、細胞壁の肥厚化につながっているのではないかと考えている。また、spo0A遺伝子の破壊株においては、芽胞形成に関与すると考えられるσ遺伝子群の転写量が総じて減衰することから、C. saccharoperbutylacetonicumにおいても芽胞形成制御カスケードにおいて上流に位置する遺伝子と考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初計画では昨年中に同位体標識したアデニンによるアデニン中のアミノ基の代謝運命をフラックス解析により明らかにする予定であったが、使用予定であった質量分析器の不調と、解析条件の変更などが重なり、まだ実際の同位体を用いた解析でのデータ取得ができていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
C. saccharoperbutylacetonicum N1-4における芽胞形成関連遺伝子の破壊株を用いて、芽胞形成メカニズムの解析をすすめ、アデニンとの関連性をより詳細に解析していく。
これら知見をもとに、他微生物へのストレス耐性付与に応用できないかを改めて検討する。
また、昨年度は予定であったC. saccharoperbutylacetocnium N1-4におけるアデニン代謝遺伝子の破壊株において、その耐熱性の変化が何に起因しているのかを解析を進めていく。主に遺伝子転写の面から解析を行う。
一方で当株由来のアデニン代謝遺伝子の過剰発現株が大腸菌の増殖そのものを引き上げていたことから、大腸菌自体のアデニン関連遺伝子群の破壊株を構築し、
富栄養と貧栄養の両条件下における増殖能と、ストレスに対する耐性変化について解析を試みる。
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