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直接的標的遺伝子の同定による機能未知σ因子の機能同定及び環境応答機構の包括的理解

研究課題

研究課題/領域番号 17K15256
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
研究機関公益財団法人地球環境産業技術研究機構

研究代表者

豊田 晃一  公益財団法人地球環境産業技術研究機構, その他部局等, 主任研究員 (30774020)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードシグマ因子 / ChIP-chip / レギュロン / プロモーター / ストレス応答 / コリネ / ストレス / Corynebacterium
研究成果の概要

アミノ酸生産菌であるCorynebacterium glutamicumにおける環境変化への分子レベルでの応答機構の理解を目指し、環境ストレス応答に関与することが知られるECFシグマ因子の機能解析を実施した。機能未知であった3つのECFシグマ因子SigD、SigE、SigMについてChIP-chip解析、トランスクリプトーム解析を用いてレギュロン並びに認識プロモーター配列を決定した。SigDは細胞表層膜や細胞壁の合成、修飾に関与し、SigEは機能未知膜タンパク質の発現制御を通じて細胞表層ストレス応答に対処することを見出した。また、SigMの認識プロモーター配列を新規に同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細菌は環境変化に応答して遺伝子の発現を誘導することで適応を図っている。ゲノム上に複数コードされているECFシグマ因子は遺伝子発現の制御因子であり、環境シグナルに応じて使い分けられている。本研究では機能未知であった3つのECFシグマ因子がどの遺伝子を制御しているかを明らかにした。これまでの知見と合わせることでゲノム上にコードされている5つ全てのECFシグマ因子の制御遺伝子(レギュロン)が明らかとなった。このような細菌は大腸菌等一部に限られており、産業的にも重要なアミノ酸生産菌であるC. glutamicumのECFシグマ因子全てについてこれらの知見を解明できたことは学術的に大きな意義をもつ。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Extracytoplasmic function sigma factor σD confers resistance to environmental stress by enhancing mycolate synthesis and modifying peptidoglycan structures in Corynebacterium glutamicum2017

    • 著者名/発表者名
      Toyoda Koichi、Inui Masayuki
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 107 号: 3 ページ: 312-329

    • DOI

      10.1111/mmi.13883

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Identification of the regulon of the ECF sigma factor SigE in Corynebacterium glutamicum2019

    • 著者名/発表者名
      豊田晃一、乾将行
    • 学会等名
      FEMS2019 8th Congress of European microbiologists
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The regulon of the ECF sigma factor SigE in Corynebacterium glutamicum2019

    • 著者名/発表者名
      豊田晃一、乾将行
    • 学会等名
      14th international symposium on the genetics of industrial microorganisms
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コリネ型細菌におけるECFシグマ因子SigEのレギュロン同定2019

    • 著者名/発表者名
      豊田晃一、乾将行
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コリネ型細菌におけるECFシグマ因子の認識プロモーター配列の解析2018

    • 著者名/発表者名
      豊田晃一、乾将行
    • 学会等名
      第70回生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Mutation analysis of an ECF sigma factor-dependent promoter in Corynebacterium glutamicum2018

    • 著者名/発表者名
      Toyoda Koichi、Inui Masayuki
    • 学会等名
      The 43rd FEBS congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コリネ型細菌におけるECFシグマ因子σDのレギュロンの同定2018

    • 著者名/発表者名
      豊田晃一、乾将行
    • 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
  • [備考] RITEバイオ研究グループ業績一覧

    • URL

      http://www.rite.or.jp/bio/works/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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