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細菌における環境ストレス応答と細胞内情報伝達ネットワーク

研究課題

研究課題/領域番号 04453132
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用微生物学・発酵学
研究機関名古屋大学

研究代表者

水野 猛  名古屋大学, 農学部, 教授 (10174038)

研究分担者 山田 寿美  名古屋大学, 農学部, 助手 (30089859)
研究期間 (年度) 1992 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1993年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1992年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワード大腸菌 / 環境応答 / シグナル伝達 / 遺伝子発現制御 / 浸透圧センサー / 変異株 / タンパク質のリン酸化 / リポソーム / 細胞内情報伝達 / DNA結合タンパク質 / 湾曲DNA構造
研究概要

本研究計画では、細菌の環境への応答機構を包括的に理解するために、分子遺伝学的、分子生物学的解析基盤が確立されている大腸菌を対象として、浸透圧や高塩ストレスに応答した細胞内情報伝達機構と遺伝子発現制御機構の解析に焦点を絞り、その分子機構を明らかにすることを目的として立案した研究課題を遂行した。特に本年度は、大腸菌の二つの浸透圧センサー、EnvZ及びKdpDによる浸透圧シグナルの受容と伝達の分子メカニズムを中心に解析し、以下の点を明らかにした。
(1)、EnvZは膜局在性の浸透圧センサーと考えられるが、膜領域の機能的重要性を明らかにするために、この領域にアミノ酸変化を生じた変異EnvZの手得を試みた。その結果各種の変異EnvZを手得することができ、膜貫通領域がEnvZによる情報伝達にとって重要であることが明らかとなった。
(2)、上記、変異EnvZの一種を用いて、その復帰変異株を手得を試みたところ、同じく膜貫通領域にもう一つのアミノ酸変異が導入されることにより野生型の性質を示すことが明らかとなった。また、この複帰変異は分子間の相補によっても可能であることも示した。したがってEnvZ浸透圧センサーは二量体で機能していることが明らかとなった。
(3),KdpDもEnvZと同様に膜局在性の浸透圧センサーと考えられるが、KdpDに関しては、膜から可溶化する方法を用いて精製し、生化学的解析を行なった。精製したKdpDは活性を示さなかったが、リピドを用いてリポソームを形成したところ活性のあるKdpDを再構成することができた。これを用いて浸透圧センサーKdpDの生化学的諸性質を明らかにすることができた。

報告書

(3件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Nakashima et al.: "Signal transduction between the two components involved in the regulation of the KdpABC operon in Escherichia coli:phosphorylation-dependent functioning of the positive regulator,KdpE" Mol.Microbiol.7. 109-116 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugiura et al.: "The activator-binding sequence in the Escherichia coli KdpABC promoter displays a sequence-directed DNA curvature." Biosci.Biotech.Biochem.57. 356-357 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagaya et al.: "Molecular cloning of a sensory-kinase gene that belong to the two-component regulatory family from the Cyanobacterium,Synechococues sp.PCC7942" Gene. 131. 119-124 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aiba et al.: "Sensor and regulator proteins from the Cyano-bacterium Shynechococues sp.PCC7942,that belong to the bacterial signal-transduction protein families" Mol.Microbiol.8. 81-91 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagasawa et al.: "Novel members of the two-components signal transduction genes in Escherichia coli." J.Biochem. 114. 114. 350-357 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakashima et al.: "Functional reconstitution of the patitiue Escherichia coli osmosensor,KdpD,into liposome." J.Biochem.114. 615-621 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 水野猛: "医学微生物の新しい展開「腸内細菌の環境応答分子機構」(分担執筆)" 菜根出版, 587 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 饗場浩文、水野猛: "ラン藻(シアノバクテリア)の環境応答" 学会出版センター, 418 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakashima et al.: "Signal transduction between the two components involved in the regulation of the kdpABC operon in Escherichia coli : phosphorylation dependent functioning of the positive regulator, KdpE" Mol.Microbiol.7. 109-116 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugiura et al.: "The activator-binding sequence in the Escherichia coli kdpABC promoter displays a sequence-directed DNA curvature." Biosci.Biotech.Biochem.57. 356-357 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagaya et al.: "Molecular cloning of a sensory-kinase gene that belong to the two-component regulatory family from the cyanobacterium, Synechococcus sp.PCC7942" Gene. 131. 119-124 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aiba et al.: "Sensor and regulator proteins from the cyanobacterium, Synechococcus sp.PCC7942, that belong to the bacterial signal-transduction protein families." Mol.Microbiol.8. 81-91 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagasawa et al.: "Novel members of the two-components signal transduction genes in Escherichia coli." J.Bacteriol.114. 350-357 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakashima et al.: "Functional reconstitution of the putative Escherichia coli osmosensor, KdpD, into liposome." J.Biochem.114. 615-621 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakashima,et al.: "Signal transduction between the two-components in volved in the regulation of the Kdp ABC operon in Escherichia coli:phosphorylation dependent fudctioning of the pocitive regnlator,KdpE." Mol.Microbiol.7. 109-116 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Sugiura,et al.,: "The activator-binding aequence in the Escherichia coli KdpABC promoter displays a sequence-directed DNA currature" Biosci.Biotech.Biochem.57. 356-357 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nagaya,et al: "Hdecular cloning of a sensory-kinase gene that beleng to the two-component regal stay family from the cganobacterium,Synechococcus sp,PCC7942" Gene. 131. 119-124 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Aiba,et al.,: "Sensor and regalator proteins from the cyanobactaium,Synechococcus sp,PCC7942,that belong to the bacterial signal-transduction protein families" Mol.Microbiol.8. 81-91 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nagasawa,et al.,: "Novel members of the two-components signal tiemsduction genes in Escherichia coli" J.Biochem.114. 350-357 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nakashima,et al.,: "Functional reconstitution of the putatiue Escherichia coli osmosensor,KdpD,into liposome" J.Biochem.114. 615-621 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 水野猛: "医学微生物の新しい展開「腸内細菌の環境応答分子機構」(分担執筆)" 菜根出版, 587 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 饗場浩文,水野猛: "ラン藻(シアノバクテリア)の環境応答" 学会出版センター, 418 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nagasawa: "A novel sensor-regulator protein that belangs to the hamologous family of signal transduction proteins invdved in adaptive responses in Escherichia coli" Mol.Microbiol.6. 799-807 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kanamaru: "Signal transduction and osmoregulation in Escherichia coli: a novel mutant of the positivl regulator,OmpR,that functions in a phosphorylution-independent manuer" J.Biochem.111. 425-430 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tokishita: "Transmembrane signal transduction and osmoregulation in Escherichia coli: functional importance of the transmembrane regions of the memblan located protein kinase" J.Biochem.111. 707-713 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takayanagi: "Activation of the osmoregulated ompF and ompC genes by the OmpR protein in Escherichia coli: a study involving chimeric promoters" J.Biochem. 112. 1-6 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sugiura: "Clarification of the structural and functional featwy of the osmoregulated Kdp operan of Escherichia coli." Mol.Microbiol.6. 1769-1776 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakashima: "Phosphotransfer signal transduction between two regulatory factors in volvedi n the osmoregulated Kdp operon in Escherichia coli" Mol.Microbiol.6. 1777-1784 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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