2015 Fiscal Year Annual Research Report
グラム陽性病原細菌のプロテインキナーゼを介するシグナル伝達の解明
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25460535
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
成谷 宏文 香川大学, 医学部, 助教 (30452668)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉井 栄治 松山大学, 薬学部, 准教授 (40333512)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Clostridium perfringens / ガス壊疽菌 / シグナル伝達 / プロテインキナーゼ / プロテインホスファターゼ / 非メバロン酸経路 / 細胞壁生合成経路 / Yeast Two-Hybrid Screen |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グラム陽性病原細菌に普遍的に存在する真核型Protein Ser/Thr Kinase (K) - Phosphatase (P)を介するシグナル伝達系の機能と多様性をClostridium perfringens (ガス壊疽菌)をモデルとして解明する。
我々は、K-Pが基質膜タンパク質(S)のThr-92のリン酸化調節で、同菌の生育・形態を制御すること、SはClostridium属に特異的に存在し、タンパク質相互作用領域を持つ新規シグナル伝達因子で、新規抗菌薬のTargetとして注目される非メバロン酸経路の酵素IspG、更に細胞壁生合成経路の必須酵素MurFとの相互作用を見いだしている。
本年度は、実際の菌体内におけるSとの相互作用を理解するためEGSによるCross-Linking解析を、親株、K-P欠損株、 P欠損株で行った。その結果、リン酸化/非リン酸化Sで形成される高分子体の大きさ/量に相違が認められた。つまり、Sとの相互作用の強さ/タンパク質因子の種類が、リン酸化/非リン酸化型で異なることが予想された。この高分子S複合体をLC/MS/MS解析するため分画の検討を行った。
更に、欠損株で認められた形態変化/Sのリン酸化レベルの変化は、野生株の試験管培養時にも見られた。増殖初期には長鎖桿菌の比率が極めて高く（低レベルリン酸化）、増殖の進行に伴い短くなり、正常桿菌→短桿菌→コンマ状短桿菌（高レベルリン酸化）へと変化した。
このことから、K の細胞外レセプターのリガンドの１つとして細胞壁の分解物が考えられ、増殖の進行に伴う分解物の蓄積がKの活性化、Sのリン酸化を亢進するものと推定された。しかし、分解物の添加によるリン酸化の亢進は、現在のところ検出できていない。もう一つの可能性として、細胞壁の架橋度をK が感知している可能性があり、現在、蛍光バンコマイシンによる染色観察を行なっている。
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Research Products
(17 results)
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[Journal Article] DNA Inversion Regulates Outer Membrane Vesicle Production in Bacteroides fragilis.2016
Author(s)
Nakayama-Imaohji H, Hirota K, Yamasaki H, Yoneda S, Nariya H, Suzuki M, Secher T, Miyake Y, Oswald E, Hayashi T, Kuwahara T
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Journal Title
PLoS One
Volume: 11
Pages: e0148887
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Identification of two cell wall–associated fibronectin-binding proteins of Clostridium perfringens2015
Author(s)
Ayumu Yamasaki, Sanae Kato, Kana Aitani, Tsutomu. Yamasaki, Naoya Hatano, Hirofumi Nariya, Yasuo Hitsumoto, Seiichi Katayama
Organizer
CLOSTPATH 2015, 9th International Conference on the Molecular Biology and Pathogenesis of the Clostridia.
Place of Presentation
Hotel Schloss Reinach, Freiburg, Germany
Year and Date
2015-09-07 – 2015-09-11
Int'l Joint Research
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