2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23380052
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
吉川 博文 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (50175676)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 微生物 / 細胞分裂 / 細胞分化 / 生長戦略 / 遺伝子発現 / 機能ネットワーク / 脂質合成 / 定常期 |
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| Research Abstract |
OdhBはOdhA, PdhDとヘテロ三量体を形成し、3者とも胞子形成に関与している。大腸菌のオルソログ導入試験により、pdhD オルソログで溶菌の回復が見られたため、エネルギー生産が回復すれば少なくとも溶菌は抑えられる可能性を示唆した。昨年度は3者のそれぞれのオルソログ置換株を作製したところ、レベルは異なるもののすべての場合においてある程度溶菌を抑えることが出来た。しかし胞子形成の回復は見られず、3者の複合体を丸ごと置換した株の構築が必要であると考えられ、今後の課題として残った。
一方、PlsXが細胞分裂機構に関与するメカニズムについては、Z-ring形成より上位にあることを示してきたが、PlsXの局在と機能にはDNA複製機構が密接に共役していることを検証した。DnaAに結合して複製開始を阻害するSirAを過剰発現させるとPlsXの分裂予定域への局在も阻害された。また、MinC・MinDは隔壁形成後期のZ-ring収縮・崩壊に関与するため、minCD破壊株では隔壁形成が遅延する。minCD破壊株においてPlsX、FtsAの局在を観察したところ、ともに次の分裂予定域への局在が阻害されており、合成途中の隔壁や細胞極に共局在していた。これらの結果は、隔壁形成が完了するまでPlsXを隔壁合成面に留まらせる機構の存在を支持している。本研究の遂行過程で、メチオニン代謝関連因子がアラーモンppGpp合成/分解酵素RelAに結合し、分解活性を正に制御することで緊縮応答時のppGp/pGppの蓄積量を調節していることも明らかにした。
本研究の結果は、バクテリアの細胞周期において脂質代謝酵素の関与を初めて組込むものである。また脂質代謝酵素と緊縮応答制御因子の遺伝的関係性を立証した。これらの結果を統合すると、栄養感知、細胞増殖制御、細胞膜合成、細胞分裂装置の各機能を共役させる一連の流れが見え、栄養状態に応じた細胞膜合成と細胞分裂との間における協調的ネットワークの一端を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Single mutations introduced in the essential ribosomal protein L3 and S10 cause a sporulation defect in Bacillus subtilis.2013
Author(s)
Genki Akanuma, Shota Suzuki, Koichi Yano, Hideaki Nanamiya, Yousuke Natori, Eri Namba, Kazuya Watanabe, Kazumi Tagami, Takuya Takeda, Yuka Iizuka, Ako Kobayashi, Morio Ishizuka, Hirofumi Yoshikawa, and Fujio Kawamura
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Journal Title
J Gen Appl Microbiol.
Volume: 59
Pages: 105-107
Peer Reviewed
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[Journal Article] Multiple rRNA operons are essential for efficient cell growth and sporulation as well as outgrowth in Bacillus subtilis.2013
Author(s)
Koichi Yano, Tetsuya Wada, Shota Suzuki, Kazumi Tagami, Takashi Matsumoto, Yuh Shiwa, Taichiro Ishige, Yasuhiro Kawaguchi, Kenta Masuda, Genki Akanuma, Hideaki Nanamiya, Hironori Niki, Hirofumi Yoshikawa and Fujio Kawamura.
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Journal Title
Microbiology
Volume: 159
Pages: 2225-2236
DOI
Peer Reviewed
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