クリプティックな二成分制御系ヒスチジンキナーゼを介したシグナル伝達ネットワーク

• 研究課題/領域番号: 16K08798
• 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: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 山本 章治 国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (80469957)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 二成分制御系 / オルファンヒスチジンキナーゼ / 非二成分制御系 / PTS / シグナル伝達ネットワーク / コレラ菌 / キチン / シグナル伝達系 / PTS系 / シグナルネットワーク / DNA取り込み能 / キチン利用能 / 環境応答

研究成果の概要

本研究は，コレラ菌のキチン応答性二成分制御系ヒスチジンキナーゼChiSを介した非典型なシグナルネットワークの形成機構を解明するために行い，特に，糖の取り込みに関わる細胞内シグナル伝達系PTSのChiSに対する干渉作用について遺伝学的に解析した。その結果，１）脱リン酸化型のPTS酵素EIIAGlcがChiSのシグナル伝達を阻害すること，２）EIIAGlcによる阻害は，細胞内cAMPレベルの低下によって引き起こされる古典的なカタボライト抑制とは別の機構によって行われ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

本研究では，キチンの応答に関わる二成分制御系と一般的な糖の取り込みに関わるPTS制御系という異なるタイプのシグナル伝達系が相互作用し，PTS側が二成分制御系側に干渉することを明らかにした。この成果は，細菌におけるシグナル伝達ネットワークの形成様式について新しい知見を提供するとともに，コレラ菌の感染を制御する技術の発展にも繋がることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Single Circular Chromosome Identified from the Genome Sequence of the Vibrio cholerae O1 bv. El Tor Ogawa Strain V060002. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto S, Lee KI, Morita M, Arakawa E, Izumiya H, Ohnishi M
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 6 号: 25
  • DOI: 10.1128/genomea.00564-18
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular mechanisms of Streptococcus pneumoniae-targeted autophagy via pneumolysin, Golgi-resident Rab41, and Nedd4-1-mediated K63-linked ubiquitination (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogawa M, Matsuda R, Takada N, Tomokiyo M, Yamamoto S, Shizukusihi S, Yamaji T, Yoshikawa Y, Yoshida M, Tanida I, Koike M, Murai M, Morita H, Takeyama H, Ryo A, Guan JL, Yamamoto M, Inoue JI, Yanagawa T, Fukuda M, Kawabe H, Ohnishi M
  • 雑誌名: Cellular Microbiology 巻: e12846 号: 8
  • DOI: 10.1111/cmi.12846
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Glucose-Specific Enzyme IIA of the Phosphoenolpyruvate:Carbohydrate Phosphotransferase System Modulates Chitin Signaling Pathways in Vibrio cholerae (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto S, Ohnishi M
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 199 号: 18
  • DOI: 10.1128/jb.00127-17
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Regulation of natural competence by PTS in Vibrio cholerae (2017)
  • 著者名/発表者名: Shouji Yamamoto
  • 学会等名: The 90th Annual Meeting of Japanese Society for Bacteriology
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2017-03-19
• [備考] Vibrio cholerae V060002 DNA, complete genome
  • URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/AP018677.1