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細菌ペリプラズム空間における酸化的損傷タンパク質の新規修復機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05388
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関信州大学

研究代表者

小笠原 寛  信州大学, 学術研究院総合人間科学系, 准教授 (30535232)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードEscherichia coli / Two-component system / HprS/HprR / ROS / Periplasmic space / Oxidative stress / HprS/R / H2O2 / hydrogen peroxide / Hydrogen peroxide / 大腸菌 / ペリプラズム
研究成果の概要

細菌細胞の最外殻に近いペリプラズム空間に存在するタンパク質は、外部環境の活性酸素種に曝されやすく酸化的損傷が高頻度に生じると考えられる。これまでに明らかとされてきた酸化的損傷タンパク質修復機構は主に細胞質内で働くものが殆どであり、ペリプラズム空間における機構は未解明のままであった。本研究では、細菌のペリプラズム空間で活性酸素種感知センサーとして機能するHprSの活性化に関わる分子機構、およびグラム陰性細菌におけるHprSホモログの役割について明らかにすることを目的に研究を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、細菌のペリプラズム空間における酸化的損傷タンパク質の修復機構とその発現誘導の分子メカニズムの解明が主な目的である。これまで細菌ペリプラズム空間で機能するプロテアーゼやシャペロンタンパク質は知られているが、酸化的損傷タンパク質の修復機構は、殆ど不明であった。本研究で機能解析を進めたセンサーキナーゼHprSとその制御下にあるメチオニンスルホキシド還元酵素MsrQPは、グラム陰性細菌に広く保存され、これらは細胞外ROSに対する耐性能付与に重要な役割を果たしていると考えられるため、病原性大腸菌を始めとする多くのグラム陰性細菌の新たな創薬ターゲットとしての可能性も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Novel regulators of the csgD gene encoding the master regulator of biofilm formation in Escherichia coli K-122020

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara H., Ishizuka T., Hotta S., Aoki M., Shimada T., Ishihama A.
    • 雑誌名

      Microbiology

      巻: 166 号: 9 ページ: 880-890

    • DOI

      10.1099/mic.0.000947

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulatory Role of Pyruvate-Sensing BtsSR in Biofilm Formation by Escherichia Coli K-122019

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara H., Ishizuka T., Yamaji K., Kato Y., Shimada T., Ishihama A.
    • 雑誌名

      FEMS microbiology letters

      巻: 366 号: 24

    • DOI

      10.1093/femsle/fnz251

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genomic SELEX Screening of Regulatory Targets of Escherichia coli Transcription Factors2018

    • 著者名/発表者名
      Shimada Tomohiro、Ogasawara Hiroshi、Ishihama Akira
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1837 ページ: 49-69

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8675-0_4

    • ISBN
      9781493986743, 9781493986750
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Single-target regulators form a minor group of transcription factors in Escherichia coli K-122018

    • 著者名/発表者名
      Shimada Tomohiro、Ogasawara Hiroshi、Ishihama Akira
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 46 号: 8 ページ: 3921-3936

    • DOI

      10.1093/nar/gky138

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 大腸菌二成分制御系HprS/HprRの次亜塩素酸応答における作用機序2020

    • 著者名/発表者名
      山路幸太郎、谷口瑠美音、小笠原寛
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 細菌ペリプラズム空間における過酸化水素感知センサーHprSの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      山路幸太郎、浦野浩行、小笠原寛
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌K-12株のゲノム転写制御ネットワークにおけるSingle-target regulatorsの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      島田友裕、小笠原寛、石浜明
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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