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多数のケモセンサーを駆使する環境細菌の物質認識機構の革新的洞察

研究課題

研究課題/領域番号 18H02130
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関広島大学

研究代表者

加藤 純一  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 教授 (90231258)

研究分担者 川崎 健  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 助教 (00510299)
緋田 安希子  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 助教 (70825760)
田島 誉久  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 助教 (80571116)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワードケモセンサー / 物質認識機構 / 走化性 / 青枯病菌 / 環境細菌 / 生物相互作用
研究成果の概要

青枯病菌Ralstonia solanacearumは22種類の走化性センサーを有する。その走化性センサー遺伝子全破壊株(POC22株)でアミノ酸、L-リンゴ酸、ホウ酸の走化性センサーは機能するが、クエン酸(McpC)、酒石酸(McpT)の走化性センサーは機能しない。POC22にmcpCをknock-inした株を用いた相補試験からMcpCとMcpTはヘテロダイマーもしくはヘテロトリマーを形成して機能することが示唆された。また種々の走化性センサー遺伝子多重変異株にmcpCをプラスミドで導入した相補試験から、McpCはセンサーアレイのサイズに依存して機能的にアレイに組み込まれると示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

環境細菌の感染や共生などの生物相互作用に走化性は関与している。とするならば、走化性を制御して環境細菌の生物相互作用を制御することもできよう。たとえば、新な方法で植物感染の防除、植物成長促進の効率化を図ることが期待できる。R. solanacearumのように環境細菌の多くは多数の走化性センサーを有する。一方、走化性分子機構の解明はセンサーを少数しか持たない腸内細菌を中心に行われてきた。本研究から、環境細菌の走化性機構は腸内細菌で理解されてきた機構から予想がつかないものがあることが分かってきた。本研究により環境細菌の走化性の理解、そして環境細菌の環境での振る舞いの制御に貢献し得る結果が得られた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] モンクット工科大学ラトクラバン校(タイ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] チュラロンコン大学理学部生化学科/モンクット工科大学ラトクラバン校(タイ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] チュラロンコン大学理学部生化学科(タイ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Chemotactic disruption as a method to control bacterial wilt caused by Ralstonia pseudosolanacearum2020

    • 著者名/発表者名
      Tunchai Mattana、Hida Akiko、Oku Shota、Tajima Takahisa、Kato Junichi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 85 号: 3 ページ: 697-702

    • DOI

      10.1093/bbb/zbaa065

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of methyl-accepting chemotaxis proteins (MCPs) for amino acids in plant-growth-promoting rhizobacterium Pseudomonas protegens CHA0 and enhancement of amino acid chemotaxis by MCP genes overexpression2020

    • 著者名/発表者名
      Hida Akiko、Oku Shota、Miura Manami、Matsuda Hiroki、Tajima Takahisa、Kato Junichi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 号: 9 ページ: 1948-1957

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1780112

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two citrate chemoreceptors involved in chemotaxis to citrate and/or citrate-metal complexes in Ralstonia pseudosolanacearum.2019

    • 著者名/発表者名
      Hida, A., Tajima, T., Kato, J.
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 127 号: 2 ページ: 169-175

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.07.014

    • NAID

      40021813916

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 青枯病菌<i>Ralstonia solanacearum</i> の 植物感染最初期過程における走化性の役割2018

    • 著者名/発表者名
      緋田安季子, 奥正太, 田島誉久, 加藤純一
    • 雑誌名

      土と微生物

      巻: 72 号: 2 ページ: 84-89

    • DOI

      10.18946/jssm.72.2_84

    • NAID

      130007498125

    • ISSN
      0912-2184, 2189-6518
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Chemotaxis involved in plant infection in Ralstonia solanacearum and control of plant infection by intervening chemotaxis2019

    • 著者名/発表者名
      Akiko Hida, Tunchai Mattana, Takhisa Tajima, Junichi Kato
    • 学会等名
      11th YU-RCTMR Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A. Toward direct regulation of bacterial behaviors through their environment recognition mechanisms.2018

    • 著者名/発表者名
      Kato, J., Vangnai, A., Hida, A., Tajima, T.
    • 学会等名
      Thailand Research EXPO-CCP International Joint Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Investigation of microbial mechanisms involving bioremediation of hazardous chemicals and microbe-plant interaction for improvement of ecosystem and environmental reclamation2018

    • 著者名/発表者名
      Kato, J., Tajima, T., Oku, S., Hida, A., Mahipant, G., Sipahutar, M., Silambarasan, S., Piapukiew, J., Vangnai, A.
    • 学会等名
      CCP Final Joint Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数発現でのみ機能発現する走化性センサータンパク質の特性化2018

    • 著者名/発表者名
      堀雄一、緋田安季子、Mattana Tunchai、田島誉久、加藤純一
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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