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枯草菌における糖脂質の局在とシャペロン機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K18664
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 応用微生物学
研究機関埼玉大学

研究代表者

松岡 聡  埼玉大学, 理工学研究科, 講師 (90509283)

研究協力者 原 弘志  
松本 幸次  
関 貴洋  
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード糖脂質 / シャペロン / ECFシグマ / アンチシグマ / 枯草菌 / 細胞形態 / 膜タンパク質 / UgtP / グリセロ糖脂質
研究成果の概要

枯草菌糖脂質欠損株は形態異常を示し、ECFシグマ(σM、σV、σX)が活性化する。異種細菌由来のMGlcDG合成酵素遺伝子導入によって欠損株の形態異常が相補され、ECFシグマの活性化が減少した。MGlcDG、DGlcDG合成酵素遺伝子の同時発現で、σX活性が野生型レベルに戻った。これらは、MGlcDGは枯草菌の形態維持やECF制御に必要なこと、またDGlcDGはσX制御への関与を示唆する。ECF活性化では通常膜タンパク質であるアンチシグマが分解されるが、糖脂質によるECFシグマの活性化では、アンチシグマの分解は起こらないことから、糖脂質がシャペロン様にアンチシグマに作用することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果から、枯草菌糖脂質が膜タンパク質アンチシグマを介したECF シグマの活性化機構において、シャペロンのように働いているなど、新たな知見が得られた。またMGlcDGが枯草菌の細胞形態維持に重要であるなど脂質分子種特異的な機能が明らかとなった。糖脂質および糖脂質を基質として合成されるリポテイコ酸(LTA)は、グラム陽性病原菌の病原性・宿主の抗原認識にも密接に関わっており、本研究から糖脂質の欠損でLTA構造が変化することが明らかとなった。糖脂質の欠損は様々な抗生物質やストレスに感受性になることから、UgtPがグラム陽性病原菌に対する薬剤開発のための新たな標的として有望であることが示された。

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

    (34件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Activation of extracytoplasmic function sigma factors upon removal of glucolipids and reduction of phosphatidylglycerol content in <i>Bacillus subtilis</i> cells lacking lipoteichoic acid2019

    • 著者名/発表者名
      Seki Takahiro、Furumi Takuya、Hashimoto Michihiro、Hara Hiroshi、Matsuoka Satoshi
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 94 号: 2 ページ: 71-80

    • DOI

      10.1266/ggs.18-00046

    • NAID

      130007638723

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 年月日
      2019-04-01
    • 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] Biological functions of glucolipids in <i>Bacillus subtilis</i>2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka S.
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 92 号: 5 ページ: 217-221

    • DOI

      10.1266/ggs.17-00017

    • NAID

      130006681920

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 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] Suppression of abnormal morphology and extracytoplasmic function sigma activity in Bacillus subtilis ugtP mutant cells by expression of heterologous glucolipid synthases from Acholeplasma laidlawii.2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Matsuoka, Takahiro Seki, Kouji Matsumoto, and Hiroshi Hara
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 80 号: 12 ページ: 2325-2333

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1217147

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Repression of the activities of two extracytoplasmic function <b>σ</b> factors, <b>σ</b><sup>M</sup> and <b>σ</b><sup>V</sup>, of <i>Bacillus subtilis</i> by glucolipids in <i>Escherichia coli</i> cells2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki, Ryota Mineshima, Michihiro Hashimoto, Kouji Matsumoto, Hiroshi Hara, Satoshi Matsuoka
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 90 号: 2 ページ: 109-114

    • DOI

      10.1266/ggs.90.109

    • NAID

      130005098892

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 関連する報告書
      2015 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
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtP の発現制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、篠原嵩人、朝井計、戸澤譲
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtPの転写制御機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      篠原嵩人、朝井計、戸澤譲、松岡聡
    • 学会等名
      2018年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌σX・RsiXのストレス応答機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      濱永里菜、戸澤譲、松岡聡
    • 学会等名
      2018年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtPの転写制御機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、篠原嵩人、朝井計、戸澤譲
    • 学会等名
      日本遺伝学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtP の転写制御機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      篠原嵩人、朝井計、戸澤譲、松岡聡
    • 学会等名
      第17回微生物研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌σX・RsiX のストレス応答機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      濱永里菜、戸澤譲、松岡聡
    • 学会等名
      第17回微生物研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 異種生物由来糖脂質合成酵素遺伝子による枯草菌糖脂質欠損株の表現型の相補2018

    • 著者名/発表者名
      川上真奈美、戸澤譲、松岡聡
    • 学会等名
      第17回微生物研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtPの発現制御機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、篠原嵩人、朝井計、戸澤譲
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtPの発現制御解析2017

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、竹本愛奈、関貴洋、松本幸次、朝井計、原弘志
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市東山区)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Biological Functions of Glucolipids in Bacillus subtilis2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka S., Seki T., Matsumoto K., Hara H.
    • 学会等名
      19th International Conference on Bacilli & Gram-Positive Bacteria
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtPの転写制御機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      篠原嵩人、朝井計、戸澤譲、松岡聡
    • 学会等名
      2017年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌アンチシグマ因子RsiXの局在解析2017

    • 著者名/発表者名
      濱永里菜、戸澤譲、松岡聡
    • 学会等名
      2017年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtPの発現制御解析2017

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、篠原嵩人、朝井計、戸澤譲
    • 学会等名
      日本遺伝学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質の生理機能に関する分子遺伝学的研究2016

    • 著者名/発表者名
      松岡聡
    • 学会等名
      日本遺伝学会第88回大会
    • 発表場所
      日本大学国際関係学部三島駅北口校舎(静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] キメラアンチシグマ因子を用いた糖脂質欠損による枯草菌σV の活性化機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      関貴洋、松岡聡、松本幸次、原弘志
    • 学会等名
      日本遺伝学会第88回大会
    • 発表場所
      日本大学国際関係学部三島駅北口校舎(静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌二成分制御系WalKRの制御における糖脂質の役割2016

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、松本幸次、朝井計、原弘志
    • 学会等名
      日本遺伝学会第88回大会
    • 発表場所
      日本大学国際関係学部三島駅北口校舎(静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌細胞形態維持における糖脂質の役割の解析2016

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、松本幸次、朝井計、原弘志
    • 学会等名
      2016年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
    • 発表場所
      KKRホテル熱海(静岡県熱海市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 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σVの糖脂質欠損による活性化機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      関貴洋、松岡聡、松本幸次、原弘志
    • 学会等名
      2016年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
    • 発表場所
      KKRホテル熱海(静岡県熱海市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌細胞形態維持における糖脂質の役割についての解析2016

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、松本幸次、朝井計、原弘志
    • 学会等名
      21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      ホテルグリーンピア南阿蘇(熊本県阿蘇郡南阿蘇村)
    • 年月日
      2016-06-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌二成分制御系WalKRの制御における糖脂質の影響2016

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、松本幸次、朝井計、原弘志
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市白石区)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖脂質の欠損による枯草菌ECFシグマ因子σVの活性化メカニズムの解析2016

    • 著者名/発表者名
      関貴洋、松岡聡、松本幸次、原 弘志
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市白石区
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質欠損における二成分制御系WalKRへの影響2016

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、松本幸次、朝井計、原弘志
    • 学会等名
      第10回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 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] 枯草菌細胞形態維持における糖脂質の役割2015

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、松本幸次、朝井計、原弘志
    • 学会等名
      第5回遺伝研研究会「最近細胞の増殖と分化研究の新展開」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌における細胞膜糖脂質の欠損によるECFシグマ因子σVの活性化機構2015

    • 著者名/発表者名
      関貴洋、峯島良太、松岡聡、松本幸次、原 弘志
    • 学会等名
      第5回遺伝研研究会「最近細胞の増殖と分化研究の新展開」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌sigIの転写制御解析2015

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、松本幸次、原弘志
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市青葉区)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質欠損株におけるECFシグマ因子σVの活性化機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      関貴洋、松岡聡、松本幸次、原弘志
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市青葉区)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌pgsA発現制御株におけるECFシグマ因子の活性化2015

    • 著者名/発表者名
      関貴洋、橋本理尋、松岡聡、松本幸次、原弘志
    • 学会等名
      2015年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
    • 発表場所
      里湯昔話雄山荘(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌を用いた異種発現系による枯草菌細胞膜糖脂質の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      関貴洋、峯島良太、松岡聡、松本幸次、原弘志
    • 学会等名
      第12回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      琵琶湖グランドホテル京近江(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2015-06-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtP欠損株におけるECFシグマ因子の活性化機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      関貴洋、峯島良太、橋本理尋、松岡聡、松本幸次、原弘志
    • 学会等名
      第57回日本脂質生化学会
    • 発表場所
      一橋大学(東京都国立市)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] PSRU_Publications

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~tozawa/Publications.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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