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2015 Fiscal Year Annual Research Report

バクテリア光受容体の多様性とその機能解明

Research Project

Project/Area Number 25450113
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

高野 英晃  日本大学, 生物資源科学部, 講師 (50385994)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords光センサー / カロテノイド / LitR / 放線菌
Outline of Annual Research Achievements

LitRは広範な非光合成細菌ゲノムにコードされているMerR型レギュレーターであり、C末端ドメインに結合するアンテナ分子を利用して光を感知する新しいタイプの光センサー型レギュレーターである。ビタミンB12を光アンテナとするClass IのLitRタンパク質(Thermus thermophilus由来)において、132番目のHis残基がB12との相互作用に関与すること、また光依存的な機能変換において重要な役割を果たすことを明らかにした。Pseudomonas属細菌に由来するClass II LitRについてはLOV型光受容体を介した新しい光受容メカニズムの生化学的な証明に成功した。さらに、Chromobacterium属細菌由来のTetR型およびCorynebacterium属細菌のMarR型レギュレーを介した光応答機構については、遺伝学的な解析により中心的な光応答性レギュレーターであることを明らかにした。その一方で光アンテナ機能を司る低分子化合物の同定には至らなかった。
光によって誘発される微生物の新機能発見を目的とした探索を進めた。それにより、光応答性カロテノイド生産を示す酢酸菌、Gordonia属細菌の光誘導性遺伝子の同定、光トキシン耐性細菌および耐性遺伝子の同定、Pseudomonas属細菌の光依存的なマイクロコロニーの離散に関わる蛋白質因子の同定などに成功した。以上の研究を通じて、非光合成細菌の光感知機構にあたらしい知見をもたらしたとともに、ユニークな光応答現象の発見ならびにその分子メカニズムの一旦を解明した。

  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Nitrogen oxide cycle regulates nitric oxide levels and bacterial cell signaling.2016

    • Author(s)
      Sasaki Y, Oguchi H, Kobayashi T, Kusama S, Sugiura R, Moriya K, Hirata T, Yukioka Y, Takaya N, Yajima S, Ito S, Okada K, Ohsawa K, Ikeda H, Takano H, Ueda K, Shoun H
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: In press Pages: In press

    • DOI

      10.1038/srep22038

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The regulatory mechanism underlying light-inducible production of carotenoids in nonphototrophic bacteria2016

    • Author(s)
      Hideaki Takano
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: In press Pages: In press

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1156478

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Streptomyces metabolites in divergent microbial interactions2016

    • Author(s)
      H. Takano, T. Nishiyama, S. Amano, T. Beppu, M. Kobayashi, K. Ueda
    • Journal Title

      Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology

      Volume: 43 Pages: 143-148

    • DOI

      10.1007/s10295-015-1680-z

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Role and Function of LitR, an Adenosyl B12-Bound Light-Sensitive Regulator of Bacillus megaterium QM B1551, in Regulation of Carotenoid Production2015

    • Author(s)
      Hideaki Takano, Kou Mise, Kenta Hagiwara, Naoya Hirata, Shoko Watanabe, Minami Toriyabe, Hatsumi Shiratori-Takano, Kenji Ueda
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology

      Volume: 197 Pages: 2301-2315

    • DOI

      10.1128/JB.02528-14

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Fundamental role of cobalamin biosynthesis in the developmental growth of Streptomyces coelicolor A3(2)2015

    • Author(s)
      Hideaki Takano, Kenta Hagiwara, and Kenji Ueda
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology

      Volume: 99 Pages: 2329-2337

    • DOI

      10.1007/s00253-014-6325-z

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Pseudomonas属細菌の細胞離散に関与する因子の同定2016

    • Author(s)
      土田 大暁、鈴木 誉士、上田 賢志、高野 英晃
    • Organizer
      日本農芸化学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌)
    • Year and Date
      2016-03-29
  • [Presentation] Class III LitRを有するBurkholderia属細菌の光応答制御メカニズムの解析2016

    • Author(s)
      角 悟、上田 賢志、高野 英晃
    • Organizer
      第10回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-04
  • [Presentation] 一般細菌が示す多様な環境応答の分子メカニズムに関する研究2015

    • Author(s)
      高野英晃
    • Organizer
      2015年度第二回日本農芸化学会関東支部例会
    • Place of Presentation
      東京大学農学部弥生講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-12-12
    • Invited
  • [Presentation] 光センサー型転写調節蛋白質LitRの機能に関与するアミノ酸残基の同定2015

    • Author(s)
      見世 光、丸山 貴史、萩原 健太、上田 賢志、高野 英晃
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
  • [Presentation] 微生物機能を誘発する環境因子群とその作用機構に関する研究2015

    • Author(s)
      高野 英晃
    • Organizer
      平成27年度(第14回)日本農学進歩賞受賞講演会
    • Place of Presentation
      東京大学農学部弥生講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-11-27
    • Invited
  • [Presentation] Pseudomonas属細菌における青色光感知メカニズムの解析2015

    • Author(s)
      小林暢、上田賢志、高野英晃
    • Organizer
      第14回微生物研究会
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2015-10-31
  • [Presentation] LitR, a MarR-family transcriptional regulator of Bacillus megaterium: its role and function in the light-inducible carotenoid production.2015

    • Author(s)
      Hideaki Takano, Kou Mise, Kenta Hagiwara, Naoya Hirata, and Kenji Ueda
    • Organizer
      ASM2015(115th General Meeting of the American Society for Microbiology)
    • Place of Presentation
      New Orleans Ernest N. Morial Convention Center(米国)
    • Year and Date
      2015-06-01
  • [Remarks] 日本大学生物資源科学部応用生物科学科生命工学研究室

    • URL

      http://hp.brs.nihon-u.ac.jp/~ueda/lab/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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