2022 Fiscal Year Research-status Report
Molecular mechanism of methanol chemotaxis in methylotrophic bacteria living on the plant leaves
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22K19133
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
由里本 博也 京都大学, 農学研究科, 准教授 (00283648)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Keywords | 生物間相互作用 / 微生物生理 / 葉面微生物 / 作物増収 / MCPタンパク質 / Cheタンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．メタノール走化性に関わるタンパク質群の同定と機能解析
大腸菌などで明らかにされている走化性に関わるタンパク質群には、誘因物質の認識に関わるMCPタンパク質群と鞭毛タンパク質へのシグナル伝達を担うCheタンパク質群が知られている。本研究では、Methylobacterium sp. OR01株のドラフトゲノム解析で見出したこれらの候補遺伝子の破壊株を構築し、メタノール走化性を評価した。その結果、メタノール走化性に主要な役割を果たすMCPタンパク質とCheタンパク質を同定することができた。メタノール走化性に関わるMCPタンパク質がCheタンパク質依存的に細胞極近傍に局在することが明らかとなり、両者が相互作用することが示唆された。さらに、本菌の走化性や運動性におけるべん毛の役割を調べるために、フラジェリンをコードする遺伝子に着目した。ドラフトゲノムに見出した３つの同遺伝子をすべて破壊することにより、運動性およびメタノール走化性が失われた。
２．C1細菌のメタノール走化性評価と葉面分布動態解析
OR01株の野生株とメタノール走化性に関わる遺伝子の破壊株について、アカシソへの定着能を解析した。異なる蛍光タンパク質で標識した2株を、アカシソ種子に単独および混合接種し、栽培後の葉の表層微生物細胞数をフローサイトメトリーにより定量した。その結果、CheA遺伝子破壊株では、単独接種と混合接種のどちらにおいても野生株と比較して細胞数が有意に減少していたことから、OR01株のアカシソ葉面への定着には、CheAタンパク質が重要な役割を果たすことがわかった。
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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
アカシソに優占化するMethylobacterium sp. OR01株のメタノール走化性に関与するタンパク質として、MCPタンパク質、CheAタンパク質および、べん毛を構成するフラジェリンをコードする遺伝子を同定することができた。さらにこれらの遺伝子破壊株のアカシソ葉面への定着能を評価し、CheAタンパク質の葉面定着能への重要性を明らかにすることができており、概ね計画通りに進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
メタノール走化性の分子機構解析については、MCPタンパク質とCheAタンパク質に加え、他のCheタンパク質との相互作用解析等を行い、より詳細に明らかにする。各種遺伝子破壊株や他種のC1細菌の葉面への定着能および分布動態を解析し、メタノール走化性と葉面への優占化との関連性を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
購入予定の消耗品の変更や、学会・研究会がオンライン開催となったために消耗品および旅費に未執行額が生じた。R5年度は当初計画分の他、研究効率化のための物品の購入や国内旅費に使用する。
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