2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular basis of the complex morphogenesis of a rare actinomycete
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26252010
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大西 康夫 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (90292789)
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| Project Period (FY) |
2014-06-27 – 2017-03-31
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| Keywords | 希少放線菌 / 胞子嚢 / べん毛 / 形態分化 / 遺伝子発現制御 / 転写因子 / ChIP-seq / mRNA-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
希少放線菌Actinoplanes missouriensisは、菌糸状に生育したのち運動性胞子を多数内包する胞子嚢を形成するという極めて複雑な形態分化を行うバクテリアである。本研究の目的は、A. missouriensisの複雑な形態分化を支える分子基盤を解明し、「細胞の休眠と覚醒」や「細胞運動の制御」という生命現象の根源的な課題に新たな知見をもたらすとともに、「微生物学」の新たな研究領域を切り拓くことである。本年度の主要な研究成果を小課題ごとに以下にまとめる。
小課題(1)「胞子嚢・胞子形成に関わる遺伝子群の同定とその発現制御機構の解明」、小課題(3)「胞子嚢開裂の分子メカニズムの解明」では、鍵転写因子TcrAおよびそのリン酸化に関わると考えられるHisキナーゼHhkAに関して、両遺伝子破壊株のトランスクリプトーム解析と胞子嚢形成時および胞子嚢開裂期の経時的トランスクリプトーム解析の結果を総合的に解析し、TcrAがリン酸化を受けないでも活性化する標的遺伝子群とリン酸化を受けたのちに活性化する遺伝子群が存在することを示すなど、遺伝子発現制御の全体像を明らかにした。また、胞子嚢形成に必須であることを見出した２つの因子、SsgB（SsgMから改称）とAMIS_76070産物（AsfRと命名）が相互作用することを明らかにした。さらに、AsfRをリン酸化するキナーゼAsfKを見出した。小課題(4) 「運動性胞子の運動性・走化性および運動停止の分子メカニズムの解明」では、胞子べん毛の回転の停止に必要なタンパク質FtgAがべん毛基部の構成因子と相互作用することを明らかにした。一方、べん毛繊維のアセンブリーに必要なタンパク質として同定していたチオレドキシンTrxAがFliWと相互作用することを見出し、その機能に重要なアミノ酸残基を特定するなど、TrxAの機能解析が大いに進展した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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