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枯草菌細胞膜糖脂質の環境ストレス応答における役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J10629
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 遺伝・染色体動態
研究機関埼玉大学

研究代表者

関 貴洋  埼玉大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード糖脂質 / ストレス応答 / 枯草菌 / UgtP / ECFシグマ因子 / アンチシグマ / 膜タンパク質
研究実績の概要

枯草菌はその細胞膜に糖転移酵素UgtPによって合成される3種類の糖脂質を持っている。ugtP遺伝子を破壊し糖脂質を欠損させた細胞では細胞外ストレス応答因子であるExtraCytoplasimic Function (ECF)シグマ因子(SigM, SigV, SigX)が恒常的に活性化している。ECFシグマ因子は普段, 膜タンパク質であるアンチシグマによって捕縛され活性が抑制されている。
SigVは細胞壁分解酵素であるリゾチームに応答し, その活性化機構はSigVの特異的アンチシグマRsiVがRIP経路と呼ばれる多段階のプロテアーゼカスケードによって分解されるというものである。しかしRIPプロテアーゼの1つであるRasPを欠損していても, SigVは糖脂質欠損に応答し活性化した。また, 糖脂質欠損株ではRsiVレベルに変化はなく分解は起きていなかった。一方で, あらかじめRsiVを欠損させておくとSigV活性に糖脂質欠損の影響は見られなくなった。これらの結果は, 糖脂質欠損によるSigVの活性化機構はRIP経路を介したRsiVの分解とは異なる機構によることを示している。
さらに, RsiVの細胞外ドメインを糖脂質欠損には応答しないRsiWの細胞外ドメインと交換したキメラタンパク質は糖脂質欠損に応答しなかった。また, RsiV の66番目のアラニンをトリプトファンに置換した変異RsiVも糖脂質欠損には応答しなかった。これらの結果より, 糖脂質欠損によるSigVの活性化機構は, RsiVの細胞ドメインから始まる立体構造変化であることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Activation without Proteolysis of Anti-σ Factor RsiV of the Extracytoplasmic Function σ Factor σV in a Glucolipid-Deficient Mutant of Bacillus subtilis2017

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

      Advances in Microbiology

      巻: 07 号: 04 ページ: 315-327

    • DOI

      10.4236/aim.2017.74026

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 糖脂質欠損による枯草菌ECFシグマ因子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
      第58回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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