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モデル線虫を用いた昆虫病原性線虫の共生細菌が発揮する病原性の解析

Research Project

Project/Area Number 14J01687
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Insect science
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

佐藤 一輝  鹿児島大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords昆虫病原性細菌 / Photorhabdus luminescens / 病原性変異株 / 昆虫病原性線虫 / plu3602 / Caenorhabditis elegans / ビタミンB6 / 病原性メカニズム
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、Caenorhabditis elegansを用いた遺伝学的スクリーニングによって単離したPhotorhabdus luminescensの病原性変異株のうち、plu3602遺伝子の変異株に着目して解析を行なった。plu3602はγ-Proteobacteriaに属する20種類以上の細菌でホモログが見つかっているが、その機能は知られていない。ただ、Plu3602のホモログタンパク質であるHI0817の構造解析では、(1)2つのドメインを持つタンパク質であること、(2)これらドメイン間で二量体(ダイマー)を形成すること、(3)ダイマーの表面は負に帯電していること、(4)多くの細菌間で保存性の高いアミノ酸領域が存在すること、が明らかになっていた。そこでPlu3602におけるアミノ酸の保存性について調べたところ、2つのドメインがダイマーを形成するインターフェイスに位置するアミノ酸残基や、モノマー表面に位置するアミノ酸残基が保存されていた。したがって、これらのアミノ酸はPlu3602においても構造的・機能的に必要不可欠な領域であることが示唆された。また興味深いことにP. luminescensを含めた多くの細菌でplu3602ホモログとXaa-Pro aminopeptidaseをコードするpepP遺伝子が隣接していた。このことから、2つの遺伝子間に何らかの相互作用があり、保存された機能を有していることが示唆された。実際に病原性細菌Pseudomonas aeruginosaではplu3602のホモログ遺伝子またはpepPに変異が導入されると、C. elegansに対する病原性が低下するという報告もある。
plu3602遺伝子の病原性への関与を解析するため、プラスミドによる相補株の作出を試みた。しかし、plu3602変異株は導入したプラスミドが安定して保持されず、また他の手法による相補株作成もうまくいかなかったため、plu3602遺伝子を破壊することで機能解析を行う必要性が示唆された。今後さらに詳細な解析を進めることで、Plu3602の分子機能と病原性に寄与するメカニズムを明らかにできると考えている。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Involvement of vitamin B6 biosynthesis pathways in the insecticidal activity of Photorhabdus luminescens2016

    • Author(s)
      Sato, K., Yoshiga, T., Hasegawa, K.
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 82 Issue: 12 Pages: 3546-3553

    • DOI

      10.1128/aem.00522-16

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Involvement of vitamin B6 biosynthesis pathways in their insecticidal activity of Photorhabdus luminescens.2016

    • Author(s)
      Sato, K., Yoshiga, T., Hasegawa, K.
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 未確定

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 昆虫病原性線虫とその共生細菌が有する病原性と共生のメカニズム2016

    • Author(s)
      佐藤一輝,吉賀豊司,長谷川浩一
    • Journal Title

      中部大学 生物機能開発研究所紀要

      Volume: 16

    • NAID

      120006520559

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Activated and inactivated immune responses in Caenorhabditis elegans against Photorhabdus luminescens TT012014

    • Author(s)
      Sato K, Yoshiga T, Hasegawa K
    • Journal Title

      SpringerPlus

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 274-274

    • DOI

      10.1186/2193-1801-3-274

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] First report of the nematode Leidynema appendiculata from Periplaneta fuliginosa2014

    • Author(s)
      Ozawa S, Vicente CSL, Sato K, Yoshiga T, Kanzaki N, Hasegawa K
    • Journal Title

      Acta Parasitologica

      Volume: 59 Issue: 2 Pages: 219-228

    • DOI

      10.2478/s11686-014-0230-6

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] V-ATPaseを標的遺伝子としたクロゴキブリにおける全身性RNAi効果の検証2016

    • Author(s)
      佐藤一輝,宮田恵多,小澤壮太,長谷川浩一
    • Organizer
      第32回ペストロジー学会
    • Place of Presentation
      栃木県総合文化センター(栃木県宇都宮市)
    • Year and Date
      2016-11-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 昆虫病原性線虫とその共生細菌の新たな研究可能性~モデル線虫C. elegansを用いたアプローチを中心に2016

    • Author(s)
      佐藤一輝
    • Organizer
      第12回昆虫病理研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      モンタナリゾート(宮城県岩沼市)
    • Year and Date
      2016-09-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 昆虫病原性細菌Photorhabdus luminescensの病原性におけるビタミンB6の重要性2016

    • Author(s)
      佐藤一輝,吉賀豊司,長谷川浩一
    • Organizer
      日本線虫学会第24回大会
    • Place of Presentation
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Genetic screening of Photorhabdus luminescens using C. elegans revealed vitamin B6 biosynthetic pathways as an essential pathogenic factor2016

    • Author(s)
      Sato, K., Yoshiga, T., Hasegawa, K.
    • Organizer
      Society of Nematologists and Organization of Nematologists of Tropical America Joint Meeting 2016
    • Place of Presentation
      モントリオール・マリオット・シャトー・シャンプラン (ケベック州モントリオール市)
    • Year and Date
      2016-07-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 昆虫病原性細菌Photorhabdus luminescensのビタミンB6生合成経路が病原性に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      佐藤一輝,吉賀豊司,長谷川浩一.
    • Organizer
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会.
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス (大阪府堺市)
    • Year and Date
      2016-03-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 昆虫病原性線虫Heterorhabditis bacteriophoraの有する殺ゴキブリ活性評価2015

    • Author(s)
      小澤壮太,佐藤一輝,山下雄司,長谷川浩一
    • Organizer
      第31回日本ペストロジー学会
    • Place of Presentation
      仙台市情報・産業プラザ (宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-11-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Insecticidal activity of the entomopathogenic nematode Heterorhabditis bacteriophora against three Periplaneta cockroaches2015

    • Author(s)
      Hamaguchi, T., Sato, K., Yamashita, Y., Ozawa, S., Yoshiga, T., Hasegawa, K.
    • Organizer
      日本線虫学会第23回大会
    • Place of Presentation
      中部大学 三浦記念会館 (愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-09-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Phenotypic analysis in attenuated virulence mutant of Photorhabdus luminescens2015

    • Author(s)
      Sato, K., Yoshiga, T., Hasegawa, K.
    • Organizer
      日本線虫学会第23回大会
    • Place of Presentation
      中部大学 三浦記念会館 (愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-09-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Screening and identification of Photorhabdus luminescens virulence-related genes using C. elegans as a model host2015

    • Author(s)
      Sato, K., Yoshiga, T., Hasegawa, K.
    • Organizer
      20th International C. elegans Meeting
    • Place of Presentation
      カルフォルニア大学ロサンゼルス校 (アメリカ合衆国ロサンゼルス市)
    • Year and Date
      2015-06-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 昆虫病原性細菌Photorhabdus luminescensの新規病原性関連遺伝子の探索2015

    • Author(s)
      佐藤一輝, 吉賀豊司, 長谷川浩一
    • Organizer
      第59回日本応用動物昆虫学会大会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形県・山形市)
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] C. elegans体内に形成された結晶様物質の特性解析2014

    • Author(s)
      堤内要, 佐藤一輝, 柴田阿未, 長谷川浩一
    • Organizer
      第19回高分子分析討論会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2014-10-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Bacterial counterattack: Photorhabdus luminescens TT01 suppresses Caenorhabditis elegans defense response via insulin signal pathway2014

    • Author(s)
      Sato K, Tsutsumiuchi K, Shibata A, Yoshiga T, Hasegawa K
    • Organizer
      日本線虫学会第22回大会
    • Place of Presentation
      文部科学省研究交流センター(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2014-09-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Activated and inactivated immune responses in Caenorhabditis elegans against Photorhabdus luminescens TT012014

    • Author(s)
      Sato K, Yoshiga T, Hasegawa K
    • Organizer
      2014 C. elegans Development, Cell Biology and Gene Expression Meeting in association with The 6th Asia-Pacific C. elegans Meeting
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良県・奈良市)
    • Year and Date
      2014-07-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 線虫学実験 (水久保隆之・二井一禎 編)2014

    • Author(s)
      佐藤一輝
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      京都大学学術出版会
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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