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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular mechanism of methanol chemotaxis in methylotrophic bacteria living on the plant leaves

Research Project

Project/Area Number 22K19133
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

由里本 博也  京都大学, 農学研究科, 准教授 (00283648)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
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
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。前年度に引き続き、Methylobacterium sp. OR01株のドラフトゲノム解析で見出したCheタンパク質群の遺伝子クラスターに存在する遺伝子の破壊株を構築し、メタノール走化性を評価した。メタノール走化性に必要なCheWを同定し、前年度に解析したMCPやCheAと同様に細胞極近傍に局在することを明らかにした。また、OR01株に存在する3つのChe遺伝子クラスターのうちの一つが走化性に関与することを明らかにした。
2.C1細菌のメタノール走化性評価と葉面分布動態解析
前年度に引き続き、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、CheW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、CheWタンパク質が重要な役割を果たすことがわかった。また、平板培地へのスタンプ法や蛍光顕微鏡観察により、野生株とメタノール走化性に関わる遺伝子の破壊株で葉面分布の違いが認められたことから、メタノール走化性がC1細菌の葉面への分布動態にも寄与することがわかった。

  • Research Products

    (5 results)

All 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Metabolism-linked methylotaxis sensors responsible for plant colonization in Methylobacterium aquaticum strain 22A2023

    • Author(s)
      Tani Akio、Masuda Sachiko、Fujitani Yoshiko、Iga Toshiki、Haruna Yuuki、Kikuchi Shiho、Shuaile Wang、Lv Haoxin、Katayama Shiori、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi、Kato Junichi
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 14 Pages: 1258452

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1258452

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 葉面における微生物 -宿主植物相互作用とバイオスティミュラント機能の開発 -2023

    • Author(s)
      阪井康能、由里本博也
    • Journal Title

      日本農薬学会誌

      Volume: 48 Pages: 132-136

  • [Presentation] 循環型C1バイオエコノミーで活用するメチロトロフの代謝生理機能2023

    • Author(s)
      由里本博也、阪井康能
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会2023年度大会シンポジウム「炭素循環社会の実現に貢献する多様な微生物とその応用」
    • Invited
  • [Presentation] C1微生物炭素固定反応による炭素資源利用とバイオ生産への応用2023

    • Author(s)
      阪井康能、由里本博也
    • Organizer
      第75回日本生物工学会大会シンポジウム「微生物炭素固定代謝の多様性に基づく合成生物学」
    • Invited
  • [Presentation] 植物共生メタノール資化性細菌を活用した作物増収技術の開発2023

    • Author(s)
      由里本博也
    • Organizer
      微生物でみる農学研究の可能性 ~フードテック・機能性食品・グリーンプロダクツ(生物農薬)で成長産業に挑む~
    • Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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