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アセチル化によるRNAポリメラーゼの機能分化とその全体像解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K07367
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関東海大学

研究代表者

小倉 光雄  東海大学, 海洋研究所, 教授 (80204163)

研究分担者 古園 さおり  東京大学, 生物生産工学研究センター, 特任准教授 (90321760)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードRNA ポリメラーゼ / シグマ因子 / グルコース効果 / 枯草菌 / 遺伝子転写 / タンパク質アセチル化 / tRNA修飾 / RNAポリメラーゼ / グルコース誘導 / トランスポゾン変異株 / タンパク質リジンアセチル化 / 翻訳後修飾
研究成果の概要

枯草菌の細胞表層機能を制御するシグマ因子SigX(遺伝子転写を行なうRNAポリメラーゼ[RNAP]の構成因子の一つ)の遺伝子転写が、培地へのグルコース添加で数倍増加するという現象のメカニズム解明を目指した。種々の証拠から、RNAPのリジン残基がアセチル化され、RNAPとSigXの親和性が強化されるとの仮説を立てたが、これは実証できなかった。そこで、SigXのグルコース誘導に関わる遺伝子を網羅的に探す実験で、CshAというタンパク質とそのアセチル化がこの現象に重要だとわかった。CshAはRNAPに弱く結合しているので、そのアセチル化がRNAPとSigXの親和性を変化させると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

微生物は多様な機能を持ち、自然界での生態系や人体の健康にも密接な関わりがあるので、その生命活動を詳細に理解することは、微生物機能の人間生活や産業への応用を考える上で大切である。本研究では、枯草菌という昔からよく研究されてきた細菌を用いて、グルコースという栄養分が枯草菌の生理活動にどのように影響するのかという古くて新しい疑問の一端を遺伝子とタンパク質の相互作用という観点から解明した。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Newly Identified Nucleoid-Associated-Like Protein YlxR Regulates Metabolic Gene Expression in Bacillus subtilis2018

    • 著者名/発表者名
      Ogura M and Kanesaki Y
    • 雑誌名

      mSphere

      巻: 3 号: 5

    • DOI

      10.1128/msphere.00501-18

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dual regulation of Bacillus subtilis kinB gene encoding a sporulation trigger by SinR through transcription repression and positive stringent transcription control2017

    • 著者名/発表者名
      Fujita Y, Ogura M, Nii S and Hirooka K
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 8 ページ: 2502-2502

    • DOI

      10.3389/fmicb.2017.02502

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glucose Induces ECF Sigma Factor Genes, sigX and sigM, Independent of Cognate Anti-sigma Factors through Acetylation of CshA in Bacillus subtilis2016

    • 著者名/発表者名
      Ogura M and Asai K
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 7 ページ: 1918-1918

    • DOI

      10.3389/fmicb.2016.01918

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Post-transcriptionary generated cell hetergeniety regulates biofilm formation in Bacillus subtilis2016

    • 著者名/発表者名
      Ogura M
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 21 号: 4 ページ: 335-349

    • DOI

      10.1111/gtc.12343

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Newly identified NAP-like protein YlxR regulates metabolic genes expression in Bacillus subtilis2018

    • 著者名/発表者名
      Ogura M and Kanesaki Y
    • 学会等名
      ISME (International symposium of microbial ecology)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NaClは枯草菌マクロコロニー形成を促進し、YfjD/E/Fはそれに必要である2017

    • 著者名/発表者名
      小倉 光雄
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌のバイオフィルム形成のリプレッサー(SinR)による胞子形成トリガー遺伝子(kinB)の転写制御2016

    • 著者名/発表者名
      藤田泰太郎、小倉光雄、仁井里美、広岡和丈
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌ECFシグマ因子sigXとsigMはCshAのアセチル化の結果としてグルコース誘導を受ける2016

    • 著者名/発表者名
      小倉光雄
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌ECFシグマ因子SigXのグルコース依存的な活性化に関わるRNAポリメラーゼのアセチル化2016

    • 著者名/発表者名
      米沢拓大、小倉光雄、鈴木祥太、吉田彩子、朝井計、吉田稔、西山真、古園さおり
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌RNAPのアセチル化はSigXとの結合を促進し、この現象に緊縮応答が関与する キーワード2016

    • 著者名/発表者名
      小倉光雄、米沢拓大、吉田稔、古園さおり
    • 学会等名
      日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Post-transcriptionary generated cell hetergeniety regulates biofilm formation in Bacillus subtilis2015

    • 著者名/発表者名
      Ogura M
    • 学会等名
      BioMicroWorld 2015
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東海大学海洋研究所

    • URL

      http://www.scc.u-tokai.ac.jp/iord/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 東海大学海洋研究所所属員・研究内容

    • URL

      http://www.scc.u-tokai.ac.jp/iord/staff.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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