| Project/Area Number |
24K08682
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 38020:Applied microbiology-related
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
小川 拓哉 京都大学, 化学研究所, 助教 (40756318)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
|
|---|
| Keywords | リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素 / PlsC / YihG / リン脂質 / べん毛 / 脂質生物学 / サプレッサー変異 / アシル基転移酵素 / 脂肪酸組成 / 生体膜 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
一般的に、生体膜の脂質組成は膜タンパク質の働き、ひいては細胞の生命活動に影響を与えるが、その分子基盤については未解明な点が多い。本研究では、1) 親株と膜脂質組成の異なる変異株を解析することで生体膜脂質がどのように細胞生理を制御するか、という脂質生物学における基礎的理解を追究するとともに、2) 膜脂質組成の変更を人為的に起こすことで細胞の生体機能を自在に制御し、微生物を利用したものづくりへの応用を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
大腸菌Escherichia coliの2つの遺伝子plsCとyihGはどちらもリゾホスファチジン酸アシル基転移酵素 (LPAAT) をコードする。LPAATは生体膜を構成するリン脂質のde novo合成においてsn-2位への脂肪酸アシル基の導入を担うが、我々はこれまでにPlsCとYihGが酵素的にも生理的にも機能が異なることを明らかにしてきた。本研究ではYihGの生理機能発現に関わる分子機序を解明することを目的とし、本年度は以下の実験を行った。
E. coli野生株と比べyihG欠損株ではべん毛駆動型の細胞の遊泳運動が増大する等の表現型の変化が認められる。これらの表現型を抑制するサプレッサー変異を探索することで、YihGと機能的に関連する遺伝子の同定を試みた。サプレッサー変異株のスクリーニング系をつくるため、べん毛関連遺伝子のプロモーターにネガティブ選択マーカーを融合したプラスミドを作製した。これを導入したyihG欠損株は野生株と比べ顕著に生育が阻害され、スクリーニング系として利用できることが確認された。次に、トランスポゾンを用いてランダムに変異を導入し、選択圧下でサプレッサー変異株の集積を試みた。得られた変異株の運動性を試験したところ、親株よりも運動性が半分以下に低下した変異株が得られた。これらの株について、変異部位周辺のDNA配列を特定することでサプレッサー変異の原因遺伝子を決定し、YihGと機能的に関連する遺伝子の候補を得た。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
サプレッサー変異株のスクリーニング系を作製し、期待どおりこれを用いてサプレッサー変異株を集積することに成功した。サプレッサーの要因としていくつか興味深い遺伝子を見出しており、今後、YihGによるリン脂質合成やべん毛駆動型の細胞運動性との機能的関連を調べる。また、本スクリーニング系を確立したことで、トランスポゾン・シーケンシングを利用したサプレッサー変異の網羅的探索へ展開する足がかりを得た。
|
| Strategy for Future Research Activity |
サプレッサーの要因として見出した遺伝子について、yihGとの二重欠損株を作製し当該遺伝子が確かに細胞の遊泳運動を低下させることを確認する。その後、当該の遺伝子産物の機能がYihG依存的に変わるかを検証し、YihGとの機能的な相関を調べる。また、上記の実験では変異株ライブラリーの規模が不十分であったため、当該のスクリーニング系を基盤としてトランスポゾン・シーケンシングを実施し、サプレッサー変異を網羅的に探索する。
|
