細菌進化を加速する環境シグナル統合機構の解明

• 研究課題/領域番号: 18790301
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 森川 一也 筑波大学, 大学院人間総合科学研究科, 准教授 (90361328)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: 遺伝子 / 環境応答 / 細菌 / シグナル伝達 / ブドウ球菌 / 進化 / シグマ因子 / 黄色ブドウ球菌 / コンピテンス / リステリア菌

研究概要

黄色ブドウ球菌において、DNA取り込み装置の発現条件は全く未知であった。本研究ではそれらの発現を直接制御するシグマ因子SigHの活性を詳細に調べることで、「SigHは細胞集団のごく一部でのみ活性化される」という事実を見出した。さらにそのメカニズムとして、独立した2つ、すなわち、1)sigH領域の重複による新規融合遺伝子の生成による活性化機構、および2)特定の培養条件で誘導される偶発的活性化、を見出し、さらにそれらの頻度解析や実際の分子機構の幾つかを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Nucleoid Architecture Dynamics in bacteria (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke L, Ohniwa, Kazuya Morikawa, Chieko Wada, Tkoshiko Ohta, and Kunio Takeyasu.
  • 雑誌名: Bacterial DNA Research Progress (in press)
• [雑誌論文] The analysis on different SigB concentration in Staphylococcus aureus 〜High SigB accumulation enhances biofilm formation〜 (2009)
  • 著者名/発表者名: Sayaka L. Takeshita, Toshie Hidaka, Toshiko Ohta, and Kazuya Morikawa.
  • 雑誌名: Current Research Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology(Antonio Mendez-Vilas, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.) ページ: 611-614
• [雑誌論文] Nucleoid Architecture and Dynamics in bacteria (2009)
  • 著者名/発表者名: R.L. Ohniwa, et.al.
  • 雑誌名: Bacterial DNA Research Progress (In press)
• [雑誌論文] The analysis on different SigB concentration in Staphylococcus our eus -High SigB accumulation enhances biofilm formation- (2009)
  • 著者名/発表者名: S.L. Takeshita, et.al.
  • 雑誌名: Current Research Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology 1 ページ: 611-614
• [雑誌論文] The sigH gene sequence can subspeciate staphylococci. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Morikawa, Ryosuke L. Ohniwa, Miyuki Kumano, Hideyuki Okamura, Shinji Saito, Toshiko Ohta.
  • 雑誌名: Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 61 ページ: 373-380
  • NAID: 120007138668
  • URL: http://hdl.handle.net/2241/100343
  • 査読あり
• [雑誌論文] The sigH gene sequence can subspeciate staphylococci (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Morikawa, et.al.
  • 雑誌名: Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 61 ページ: 373-380
  • NAID: 120007138668
  • 査読あり
• [雑誌論文] The sigH gene sequence can subspeciate staphylococci. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Morikawa, et. al.
  • 雑誌名: Diagnostic Microbiology and Infectious Disease (印刷中)
  • NAID: 120007138668
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcription-coupled Nucleoid Architecture in Bacteria. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke L. Ohniwa, Kazuya Morikawa, Sayaka L. Takeshita, Joongbaek Kim, Toshiko Ohta, Chieko Wada, and Kunio Takeyasu.
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 1141-1152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and Mutational analyses of Drp35 from Staphylococcus aureus : a possible mechanism for its lactonase activity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Tanaka, Kazuya Morikawa, Yu Ohki, Min Yao, Kouhei Tsumoto, Nobuhisa Watanabe, Toshiko Ohta, and Isao Tanaka.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 5770-5780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biochemical, Molecular Genetic, and Structural Analyses of the Staphylococcal Nucleoid. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Morikawa, Ryosuke L. Ohniwa, Joongbaek Kim, Sayaka L. Takeshita, Atsushi Maruyama, Yumiko Inose, Kunio Takeyasu, and Toshiko Ohta.
  • 雑誌名: Microscopy and Microanalysis 13 ページ: 30-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic Force Microscopy Dissects the Hierarchy of Genome Architectures in Eukaryote, Prokaryote and Chloroplast. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke L. Ohniwa, Kazuya Morikawa, Joongbaek Kim, T. Kobori, K. Hizume, R. Matsumi, H. Atomi, T. Imanaka, Toshiko Ohta, Shige H. Yoshimura, and Kunio Takeyasu.
  • 雑誌名: Microscopy and Microanalysis 13 ページ: 3-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tanscription-ceupled Nucleoid Architecture in Bacteria. (2007)
  • 著者名/発表者名: R.L. Ohniwa, et. al.
  • 雑誌名: Genes Cells 12 ページ: 1141-1152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and Mutational analyses of Drp35 from Staphylococcus aureus : a possible mechanism for its lactonase activity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Tanaka et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 282 ページ: 5770-5780
• [雑誌論文] Biochemical, Molecular Genetic, and Structural Analyses of the Staphylococcal Nucleoid. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Morikawa et al.
  • 雑誌名: Microscopy and Microanalysis 13・1 ページ: 30-35
• [雑誌論文] Atomic Force Microscopy Dissects the Hierarchy of Genome Architectures in Eukaryote, Prokaryote and Chloroplast. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke L., Ohniwa et al.
  • 雑誌名: Microscopy and Microanalysis 13・1 ページ: 3-12
• [雑誌論文] Genetic characterization of the natural SigB variants found in clinical isolates of Staphylococcus aureus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Inose, Sayaka L. Takeshita, Toshie Hidaka, Masato Higashide, Atsushi Mauyama, Hideo Hayashi, Kazuya Morikawa, and Toshiko Ohta.
  • 雑誌名: J. Gen. Appl. Microbiol. 52(5) ページ: 259-271
  • NAID: 130004802071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic state of DNA topology is essential for genome condensation in bacteria. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke L. Ohniwa, Kazuya Morikawa, Joongbaek Kim, Toshiko Ohta, Akira Ishihama, Chieko Wada and Kunio Takeyasu.
  • 雑誌名: EMBO J 25 ページ: 5591-5602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial Nucleoid Dynamics : Oxidative Stress Response in Staphylococcus aureus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Morikawa, Ryosuke L. Ohniwa, Joongbaek Kim, Atsushi Maruyama, Toshiko Ohta and Kunio Takeyasu.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 409-423
  • NAID: 120007137908
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic characterization of the natural SigB variants found in clinical isolates of Staphylococcus aureus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Inose et al.
  • 雑誌名: J.Gen.Appl.Microbiol. 52・5 ページ: 259-271
• [雑誌論文] Bacterial Nucleoid Dynamics : Oxidative Stress Response in Staphylococcus aureus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Morikawa et al.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 409-423
  • NAID: 120007137908
• [雑誌論文] Dynamic state of DNA topology is essential for genome condensation in bacteria. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke L., Ohniwa et al.
  • 雑誌名: EMBOJ 25 ページ: 5591-5602
• [学会発表] Escherichia coli mutants deficient in nucleoid proteins exhibit distinct genome folding (2008)
  • 著者名/発表者名: R.L. Ohniwa, et.al.
  • 学会等名: 第48回米国細胞生物学会大会
  • 発表場所: サンフランシスコ
  • 年月日: 2008-12-13
• [学会発表] ヒズトン様タンパク質Huが核様体構造に与える影響の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 無着弘喜, ら
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Nucleoid architecture in bacteria revealed by atomic force microscopy Society of General (2008)
  • 著者名/発表者名: Kunio Takeyasu, Akira Shiraishi, Hirohide Takahashi, Kohji Hizue Kazuya Morikawa, Ryosuke L. Ohniwa, and Chieko Wada
  • 学会等名: Microbiology 163rd Meeting
  • 発表場所: Trinity College Dublin, Ireland
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] Nucleoid architecture in bacteria revealed by atomic force microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Takeyasu, et.al.
  • 学会等名: Society of General Microbiology 163rd Meeting
  • 発表場所: ダブリン・アイルランド
  • 年月日: 2008-09-08
• [学会発表] Contribution of cardiolipin synthase to the salt resistance (2008)
  • 著者名/発表者名: Meng-Ju Melody Tsai, Kazuya Morikawa, Ryosuke Ohniwa, Toshiko Ohta, Shinji Saito, Hideo Hayashi.
  • 学会等名: 13th International Symposium on Staphylococci and Staphylococcal Infections
  • 発表場所: Cairns Convention Centre, Australia
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] Contribution of cardiolipin synthase to the salt resistance (2008)
  • 著者名/発表者名: M.M. Tsai, et.al.
  • 学会等名: 13th International Symposium on Staphylococci and Staphylococcal Infections
  • 発表場所: ケアンズ・オーストラリア
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] 細菌核様体の階層構造と動態制御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大庭良介, ら
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第64回学術講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-05-21
• [学会発表] ブドウ球菌感染刺激に対する鼻腔上皮細胞の低応答性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 斎藤慎二, ら
  • 学会等名: 第 81 回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] Quantitative analysis of sigma factors in Staphylococcus aureus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sayaka L. Takeshita, Toshiko Ohta and Kazuya Morikawa
  • 学会等名: 2nd International Conference on Environmental, Industrial and Applied Microbiology (BioMicroWorld-2007)
  • 発表場所: Seville, Spain
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] A New Staphylococcal Sigma Factor, SigH, Regulates Competence Gene Homologues. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Morikawa, Sayaka L. Takeshita, Yumiko Inose, Tarek Msadek and Toshiko Ohta.
  • 学会等名: 4th Conference on Functional Genomics of Gram-Positive Microorganisms.
  • 発表場所: Tirrenia, Pisa, Italy
  • 年月日: 2007-06-24
• [学会発表] Quantitative analysis of sigma factors in Staphylococcus aureus. (2007)
  • 著者名/発表者名: S, L, Takeshita, et. al.
  • 学会等名: BioMicroWorld-2007
  • 発表場所: Seville,Spain
• [学会発表] ブドウ球菌の細胞膜カルジオリピンの動態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 林英生, ら
  • 学会等名: 第60回日本細菌学会中国・四国支部総会
  • 発表場所: 岡山県総社市
• [学会発表] コロイドプローブ原子間力顕微鏡を用いた転写タンパク質間相互作用の直接評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中田良樹, ら
  • 学会等名: 第56回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌核様体の階層構造と動態制御;大腸菌との類似点・相違点- (2007)
  • 著者名/発表者名: 大庭良介, ら
  • 学会等名: 第52回ブドウ球菌研究会
  • 発表場所: 徳島市
• [学会発表] アフイニティタグにより固定化したタンパク質間の相互作用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中田良樹, ら
  • 学会等名: 第17回バイオ・高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] A New Staphylococcal Sigma Factor, SigH, Regulates Competence Gene Homologues. (2007)
  • 著者名/発表者名: K, Morikawa, et. al.
  • 学会等名: 4th Conference on Functional Genomics of Gram-Positive Microorganisms.
  • 発表場所: Tirrenia,Pisa,Italy
• [学会発表] RNA-mediated Nucleoid Architecture in Bacteria. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke L. Ohniwa, Kazuya Morikawa, Joongbaek Kim, Toshko Ohta, Chieko Wada and Kunio Takeyasu.
  • 学会等名: 第46回米国細胞生物学会大会
  • 発表場所: 米国、サンディエゴ
  • 年月日: 2006-12-09
• [学会発表] Direct Measurement of Interactions between SigB and RsbW Proteins (2006)
  • 著者名/発表者名: 中田良樹、山口隆広、鈴木武博、森川一也、栗原和枝
  • 学会等名: 第44回生物物理学会年会及び第5回東アジア生物物理学シンポジウム
  • 発表場所: 那覇
  • 年月日: 2006-11-12
• [学会発表] Crystal structural analyses of virulence factors from Staphylococcus aureus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Tanaka, Yu Ohki, Ayuko Suenaga, Kazuya Morikawa, Makoto Kuroda, Min Yao, Kouhei Tsumoto, Nobuhisa Watanabe, Izumi Kumagai, Toshiko Ohta, and Isao Tanaka
  • 学会等名: International Conference on Structural Genomics 2006 (ICSG2006)
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2006-10-22
• [学会発表] RNA-mediated Nucleoid Architecture in Bacteria. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke L. Ohniwa, Kazuya Morikawa, Joongbaek Kim, Toshiko Ohta, Chieko Wada and Kunio Takeyasu
  • 学会等名: Molecular Genetics of Bacteria and Phages meeting
  • 発表場所: CSHL 米国
  • 年月日: 2006-08-22
• [学会発表] Dynamic state of DNA topology is essential for genome condensation in bacteria. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kunio Takeyasu, Ryosuke L. Ohniwa, Kazuya Morikawa, Joongbaek Kim, Toshiko Ohta, Akira Ishihama and Chieko Wada.
  • 学会等名: Molecular Genetics of Bacteria and Phages meeting
  • 発表場所: CSHL 米国
  • 年月日: 2006-08-22
• [学会発表] Structural and mutational analyses of Drp35, a 35kDa drug responsive protein from Staphylococcus aureus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Tanaka, Kazuya Morikawa, Masaru Ohki, Min Yao, Nobuhisa Watanabe, Toshiko Ohta and Isao Tanaka
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
  • 発表場所: Kyoto Japan
  • 年月日: 2006-06-18
• [学会発表] Gene Diversity of Staphylococcal SigH 〜application for species identification〜 (2006)
  • 著者名/発表者名: Yu Ohki, Miyuki Kumano, Hideyuki Okamura, Yumiko Inose, Kazuya Morikawa, Toshiko Ohta
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
  • 発表場所: Kyoto Japan
  • 年月日: 2006-06-18
• [学会発表] Genetic characterization of the natural SigB variants found in clinical isolates of Staphylococcus aureus (2006)
  • 著者名/発表者名: Sayaka. L. Takeshita, Kazuya Morikawa, Yumiko Inose, Toshie Hidaka, Masato Higashide, Toshiko Ohta
  • 学会等名: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
  • 発表場所: Kyoto Japan
  • 年月日: 2006-06-18
• [学会発表] Bacterial stress response 〜sigma factors in Staphylococcus aures〜 (2006)
  • 著者名/発表者名: Sayaka L. Takeshita, Kazuya Morikawa, and Toshiko Ohta.
  • 学会等名: The 8th AEARU joint workshop on Life Science
  • 発表場所: つくば
• [図書] 「メディカルサイエンス微生物検査学」大学検査科学専攻微生物学教員懇談会編, 241-246 (2008)
  • 出版者: 近代出版
• [図書] ヒトの生物学(永田恭介監訳)15章:ヒトの感染症, 316-339 (2007)
  • 出版者: 丸善書店(翻訳分担)
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/infectionbiology/microbiology/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.md.tsukuba.acjp/basic-med/infectionbiology/microbiology/index.htm
• [備考]
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/infectionbiology/microbiology/index.htm