| 研究課題/領域番号 |
19K23665
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0601:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高瀬 隆一 京都大学, 農学研究科, 助教 (10842156)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 膜小胞 / 窒素固定細菌 / プロテオーム解析 / X線結晶構造解析 / 走査型電子顕微鏡 / 蛍光顕微鏡 / 微生物機能 / 細胞膜小胞 / 構造生物学 / 合成生物学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、グラム陰性細菌により形成される脂質二重層構造をもつエクソソーム様の細胞外膜由来膜小胞（outer membrane vesicle, OMV）が、免疫からの忌避やシグナル伝達物質の輸送など多様な機能を有することが分かってきた。本研究では、グラム陰性窒素固定細菌Azotobacter vinelandiiを対象に、OMVの機能とその形成に関わる分子機構とエネルギー産生・消費機構を解析することによりOMVの生理的意義を明らかにし、細菌OMVと真核生物エクソソームとの間の普遍性の観点から細胞外の膜小胞の分子進化モデルを提唱する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、グラム陰性細菌の細胞外膜より形成・分泌される膜小胞（outer membrane vesicle, OMV）に着目し、OMVの形成に関与する候補タンパク質を見出した。
窒素固定細菌Azotobacter vinelandiiのOMVに多量に内包されるタンパク質として、S-layerタンパク質様機能不明分子と鞭毛繊維タンパク質FliCホモログを特定し、当該遺伝子破壊株の性状解析より各々細胞膜の形成とOMVの産生に関わることを示唆した。OMV内包タンパク質のプロテオーム解析により、640種のタンパク質を同定し、OMVへのタンパク質輸送機構やOMVの生理活性を予測する手がかりを得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細菌が自身の細胞膜から形成・分泌する膜小胞は細胞間コミュニケーションなど様々な生理活性を示すことが明らかになってきた一方、その普遍的な形成機構は不明であった。本研究では窒素固定グラム陰性細菌Azotobacter vinelandiiに着目し、膜小胞に内包されるタンパク質の網羅的解析を行うとともに、膜小胞の形成に関わる候補タンパク質を見出した。本研究成果は、膜小胞の普遍的な形成機構の一端を明らかにすることのみならず、OMVのサイズや性質を制御する分子機構の理解、及び窒素固定細菌OMVの新たな機能の発見に繋がることが期待される。
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