2015 Fiscal Year Annual Research Report
根粒菌のイノシトール合成が担う新たな環境適応機構の発見
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26660067
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
吉田 健一 神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20230732)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Sinorhizobium meliloti / myo-inositol / salt stress / osmotic stress |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超好熱アーキアや一部の超好熱細菌においてイノシトール類であるジ－myo-イノシトール1,1'-リン酸がソリュートとして機能している例が報告されている（Chen, L. et al., J. Bactriol.180(15):3785-3792, 1998）。実際、アルファルファ根粒菌Sinorhizobium melilotiにおいてmyo-イノシトールリン酸合成酵素をコードするino1は塩ストレスで誘導されることが既に判明しており、生育温度の低い根粒菌においてもイノシトールが生産変換されて何らかのソリュートとして機能する可能性が示唆された。但し、同菌ではグルタミン酸、N-アセチルグルタミルグルタミンアミド、ベタイン、トレハロースなどの他のソリュートが存在するため、その効果がマスクされてしまう可能性がある。
H26年度に、S. melilotiにおいてino1およびN-アセチルグルタミルグルタミンアミド、ベタイン、トレハロースの生産にかかわる遺伝子群を複数組み合わせた多重変異株のラインアップを調え、それら変異株の耐塩性等の形質変化を検討し、やはりino1が多少の耐性獲得にかかわることを示唆する結果を得ていた。しかし、この貢献度は決して大きなものとは言えず、極わずかに補助的な意義しか持たないことも確かめられた。
そこで、H27年度はino1の欠失に代えて逆にこれを過剰発現させて耐性の増強が見られるか否か検討を試みた。この過剰発現に必要な遺伝子操作を何度も繰り返し試みたが、未だ目的とする変異株を取得することができなかった。全く予期しなかったことではあるが、ino1の過剰発現が細胞維持に対して毒性を持つ可能性が考えられる。
いずれにせよ、S. melilotiにはmyo-イノシトールリン酸の合成系が存在し、またそれが塩ストレスに応じて誘導されること、さらに部分的とはいえ耐塩性獲得に関与していることを示すことができた。
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