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緑膿菌の鉄環境応答遺伝子群の研究

研究課題

研究課題/領域番号 11670257
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 細菌学(含真菌学)
研究機関東北大学

研究代表者

津田 雅孝  東北大学, 遺伝生態研究センター, 教授 (90172022)

研究分担者 後藤 直正  京都薬科大学, 薬学部, 助教授 (30121560)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード緑膿菌 / 鉄レギュロン / 転写制御 / 環境応答 / 鉄獲得系 / 病原因子 / プロテオーム / セパシア菌 / 必須遺伝子 / 突然変異
研究概要

緑膿菌の病原因子である鉄獲得系や多くの外毒素産生を支配する遺伝子群は鉄レギュロンの構成員であり、生育環境の鉄濃度に依存した各遺伝子の転写は、統括的レブレッサーであるFurと多面的アクティベーターであるPvdSにより制御される。本研究では、fur遺伝子と周辺領域の解析と、FurとPvdSの両因子が転写制御する遺伝子群の同定と同定遺伝子の発現制御様式の検討を、遺伝学的手法とプロテオーム解析を連関させて実施した。
1.本菌のfur遺伝子を含む約14kbの染色体断片をクローニングし、furを含む1,280bpの塩基配列を決定した。furのプロモーター領域にはFur boxは検出できず、大腸菌等の場合とは異なり、furの転写はautoregulationされている可能性は少ないことが示唆された。
2.染色体のfur遺伝子及びその下流の7kb領域の特定部位は、対立遺伝子置換系並びに研究代表者が構築した効率的な部位特異的欠失法の両手法を用いても、破壊できなかった。ゲノム全塩基配列のデータベースではfur遺伝子下流には主要シャペロンの遺伝子群が存在し、本研究で破壊が困難であった特定部位はgrpEとdnaJ内に存在していた。このことから、Furは本菌の生存に必須で未知の機能を正に制御しているとともに、GrpEとDnaJは本菌の生存・増殖に必須であると結論された。
3.幾つかの膜画分蛋白質の産生は生育環境の鉄濃度により制御されることが報告されており、プロテオーム解析には膜画分蛋白質の解析も必須である。そこで、本菌を対象にして、全細胞蛋白質と膜画分全蛋白質をおのおの二次元電気泳動により分画する手法を確立した。
4.プロモーターを欠くgfp遺伝子をレポーターとして採用したトランスポゾンが緑膿菌染色体に挿入された突然変異体を多数取得し、この中から培地中の鉄イオンが欠乏時に転写量が増大する挿入突然変異体を3株、また、過剰時に増大する株を3株取得し、各トランスポゾン挿入部位の近傍の染色体断片をクローニングした。また、同様の突然変異株を類縁のセパシア菌で取得するとともに、セパシア菌のFurは菌の生存には必須でないことを見出した。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Masataka Tsuda: "Mobile catabolic genes on bacteria"Journal of Bioscience and Bioengineering. 87. 401-410 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 後藤直正: "Pseudomonas aeruginosaの多剤耐性化に寄与する薬剤排出システム"日本化学療法学会雑誌. 47. 319-328 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa Gotoh: "Topological analysis of an RND family transporter, MexD of Pseudomonas aeruginosa"FEBS Letters. 458. 32-36 (1999)

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  • [文献書誌] Shah Jalal: "Molecular mechanisms of fluoroquinolone resistance in Pseudomonas aeruginosa isolated from cystic fibrosis patients"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 44. 710-712 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Junko K.Akada: "Identification of urease operon in Helicobacter pylori and its control by mRNA decay in response to pH"Molecular Microbiology. 36. 1071-1084 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuhisa Masuda: "Substrate specificities of MexAB-OprM, MexCD-OprJ, and MexXY-OprM efflux pumps in Pseudomonas aeruginosa"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 44. 3322-3327 (2000)

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  • [文献書誌] 津田雅孝: "遺伝情報のダイナミズムとその分子機構"東北大学遺伝生態研究センター. 13 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuda, M.: "Mobile catabolic genes in bacteria"Journal of Bioscience and Bioengineering. 87. 401-410 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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  • [文献書誌] Gotoh, N.: "Multidrug resistance mechanisms in Pseudomonas aeruginosa"Japanese Journal of Chemotherapy. 47 (in Japanesse). 319-328 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gotoh, N.: "Topological analysis of an RND family transporter, MexD of Pseudomonas aeruginosa"FEBS Letters. 458. 32-36 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jalal, S.: "Molecular mechanisms of fluoroquinolone resistance in Pseudomonas aeruginosa isolated from cystic fibrosis patients"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 44. 710-712 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akada, K.J.: "Identification of urease operon in Helicobacter pylori and its control by mRNA decay in response to pH"Molecular Microbiology. 36. 1071-1084 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masuda, N.: "Substrate specificities of MexAB-OprM, MexCD-OprJ, and MexXY-OprM efflux pumps in Pseudomonas aeruginosa"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 44. 3322-3327 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuda, M.: "Institute of Genetic Ecology, Tohoku University (in Japanese)"Structural and functional dynamisms of genetic information and their molecular mechanisms. 13 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Junko K.Akada: "Identification of urease operon in Helicobacter pylori and its control by mRNA decay in response to pH"Molecular Microbiology. 36. 1071-1084 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shah Jalal: "Molecular mechanisms of fluoroquinolone resistance in Pseudomonas aeruginosa isolated from cystic fibrosis patients"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 44. 710-712 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 後藤直正: "細菌の異物(薬剤)排出蛋白質と抗菌薬剤性"日本化学療法学会雑誌. 48. 509-515 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuhisa Masuda: "Substrate specificities of MexAB-OprM, MexCD-OprJ, and MexXY-OprM efflux pumps in Pseudomonas aeruginosa"Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 44. 3322-3327 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 津田雅孝: "遺伝情報のダイナミズムとその分子機構"東北大学遺伝生態研究センター. 13 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masataka Tsuda: "Mobile catabolic genes in bacteria"Journal of Bioscience and Bioengineering. 87. 401-410 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Junko K.Akada: "Identification of the urease operon in Helicobacter pylori and its control by mRNA decay in response to pH"Molecular Microbiology. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyomi Okamoto: "Molecular cloning of oprQ encoding the outer membrane protein OprE3 of Pseudomonas aeruginosa"Microbiology and Immunology. 43. 297-301 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Naomasa Gotoh: "Topological analysis of an RND family transporter, MexD of Pseudomonas aeruginosa"FEBS Letter. 458. 32-36 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 後藤 直正: "緑膿菌の多剤耐性化に寄与する薬剤排出システム"日本化学療法学雑誌. 47. 319-328 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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