2013 Fiscal Year Research-status Report
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25450092
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
中村 幸治 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40212097)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 枯草菌 / 不稔感染 / ファージ / 膜タンパク質 |
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| Research Abstract |
枯草菌Marburg株はSP10ファージに対して抵抗性を持ち、この抵抗性にはnonA, nonB二つの遺伝子が関与する。nonBは枯草菌ゲノム上のprohage3領域に存在する制限系である。今年度は、nonAの転写解析及び機能解析を行った。RNAプローブを用いたノーザンブロット及び5’/3’ RACEにより、nonAは、bnrdE-F遺伝子間領域から、370 塩基のRNAとして転写されていた。また、nonA RNAは、SP10ファージ感染時にのみ転写されおり、SP10ファージのσ因子、Orf199-200が、この転写を制御いた。
nonAの転写領域内には膜貫通領域を持つ72アミノ酸のORFが見出された。このORFの開始コドン又はSD配列に変異を導入した株ではSP10ファージに対する抵抗性は見られなかったことから、nonAは蛋白質として機能していると考えられた。
SP10ファージのキャプシドやシースのようなファージを構成するタンパク質の細胞内での蓄積がnonAを持つ枯草菌では見られなかった。さらに、透過型電子顕微鏡による観察では、nonAを持つ枯草菌の細胞内でファージ粒子が殆ど見られなかった。一方、NonAをSP10ファージ非感染時に、強制発現誘導をしたところ、著しい生育の阻害と呼吸活性の低下が見られた。同様の生育阻害は大腸菌でも確認された。このことから、NonAはファージ特有の現象を阻害するのではなく、宿主菌の増殖能を阻害することにより、不稔感染を成立させていることが示唆された。
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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
平成25年度の研究計画に基づき、研究を遂行したが、当初、掲げた研究項目に加え、ファージ感染時の透過型電子顕微鏡画像を得ることができ、十分な成果が得られたと考える。国際学会で1件、国内学会では、3件の発表をすることができた、さらに、研究成果を取りまとめ、Journal of Bacteriologyに受理された。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度の成果をもとにし、NonAによるファージ感染機構の詳細を明らかにする。（１）NonAの発現解析をもとにし、このタンパク質の局在性、及び、機能に迫る解析を進める。特に、NonAが膜内で重合体を形成していることを示唆する結果を得ているので、その実験を行う。（２）NonAの膜内侵入により、劇的な生育の阻害が見られたが、それがどのような気候によるのかの詳細な解析を進める。（３）NonAを高発現しても生育が阻害されない変異体を数株得ている。これらは、NonA遺伝子内やその発現に関与するプロモータ近傍には、変異は起こっていないことを確認してる。遺伝子外変異であれば、NonAの機能に必須な宿主菌側の遺伝子である可能性が高く、NonAの機能解析を進める上で、変異箇所のマッピングは必修であり、これを推進させる。しかし、当該研究室では、次世代型のシークエンサーを使用することができないため、学内、外を含めた共同研究者を探す必要があり、課題となっている。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
論文掲載料について、当初予定した金額に対して為替変動により生じた。
平成26年度の物品費に充当する。
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[Journal Article] SP10 infectivity is aborted after bacteriophage SP10 infection induces nonA transcription on the prophage SPβ region of the Bacillus subtilis genome.2014
Author(s)
Yamamoto, ., Obana, N., Yee, LM., Asai, K., Nomura, N. and Nakamura, K.
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Journal Title
Journal of Bacteriology
Volume: 196
Pages: 693-706
DOI
Peer Reviewed
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