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2013 Fiscal Year Research-status Report

細菌の情報伝達とアンチセンスリボ核酸の機能解明

Research Project

Project/Area Number 25870115
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

平川 秀忠  群馬大学, 先端科学研究指導者育成ユニット, 助教 (80431758)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywordsクオラムセンシング / 情報伝達 / ホモセリンラクトン / アンチセンスRNA / 病原性 / 感染症
Research Abstract

細菌の情報伝達システムであるクオラムセンシングを抑制する新しい機構であるアンチセンスRNAを光合成細菌において世界で初めて発見した。これは、ホモセリンラクトン分子のレセプター/転写制御遺伝子の転写物に対するアンチセンスRNAであり、アンチセンスRNAがレセプター/転写制御因子の発現(翻訳)レベルを低下させることで本クオラムセンシングの活性低下を惹き起こす。
同様の機構がクオラムセンシングを行う他の細菌にも広く存在しているか否かについて検討を行った。光合成細菌のクオラムセンシング遺伝子(ホモセリンラクトン生合成酵素とレセプター/転写制御因子をコードする遺伝子)とそのアンチセンスRNA遺伝子の配列ならびに染色体上でのプロモーターを含む周辺領域配列を元に検索を行った。その結果、ヒト病原細菌である緑膿菌にもクオラムセンシング遺伝子に対するアンチセンスRNAが存在していることが示唆された。ノーザンブロッティングならびにプロモーター活性測定からrhlR遺伝子(N-butanoyl homoserine lactoneのレセプター/転写制御因子をコードする遺伝子)に対するアンチセンスRNAと考えられる転写産物を確認することができた。さらに、プライマーエクステンション、S1ヌクレアーゼ試験および、5’RACE等の各種分子生物学的解析法を組み合わせて転写開始位置の同定を行った。この結果から、緑膿菌にもアンチセンスRNAによるクオラムセンシング制御機構が存在していることが強く示唆される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1年目は、光合成細菌に加えて、緑膿菌においてもクオラムセンシング遺伝子に対するアンチセンスRNAを発見することができたため、本プロジェクトの達成とさらなる拡張に向けて順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

2年目は、緑膿菌から発見した新規のアンチセンスRNAの機能を解析するつもりである。光合成細菌で行った方法を基に、アンチセンスRNAノックダウン株、過剰発現株の構築を行い、クオラムセンシングの活性測定ならびに、病原性・薬剤耐性試験なども行い、本アンチセンスRNAの役割を明らかにするつもりである。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

プロジェクトはおおむね計画通りに進展している中で、本研究費の申請と同時期に申請を行っていた民間の助成金(2件)からも補助を受けることができたため、当初予定した支出額の一部を民間の助成金から支出したため。
ヒト病原細菌である緑膿菌からアンチセンスRNAを発見できたことで、薬剤耐性・病原性との関連性も期待できるため、感染実験・薬剤耐性試験等を行うための実験補助員が必要となった。そのため、昨年繰り越した差額分を含めて人件費ならびに、上記の実験に関係する消耗品や論文発表費用に使用するつもりである。

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] The role of the CpxAR two-component signal transduction system in control of fosfomycin resistance and carbon substrate uptake2014

    • Author(s)
      Kurabayashi K. Hirakawa Y, Tanimoto K, Tomita H, Hirakawa H
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology

      Volume: 196 Pages: 248-256

    • DOI

      10.1128/JB.01151-13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interference of bacterial cell-to-cell communication: a new concept of antimicrobial chemotherapy breaks antibiotic resistance2013

    • Author(s)
      Hirakawa H, Tomita H
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 4-114 Pages: 1-14

    • DOI

      10.3389/fmicb.2013.00114

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アシルホモセリンラクトン新規サブタイプと細菌間コミュニケーション2013

    • Author(s)
      平川秀忠
    • Organizer
      日本細菌学会 第7回若手研究者育成のためのワークショップ 若手研究者によるバイオフィルム研究ワークショップ
    • Place of Presentation
      国立感染症研究所
    • Year and Date
      20130602-20130602
    • Invited
  • [Book] 日本細菌学会誌2013

    • Author(s)
      平川秀忠、富田治芳
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      日本細菌学会
  • [Book] 実験医学2013

    • Author(s)
      平川秀忠:
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      羊土社

URL: 

Published: 2015-05-28  

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