病原性遺伝子制御因子LeuOによるゲノム転写包括制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21710198
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 基礎ゲノム科学
• 研究機関: 法政大学
• 研究代表者: 島田 友裕 法政大学, マイクロ・ナノテクノロジー研究センター, 研究員 (10535230)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: ゲノム発現制御 / 転写 / 病原性細菌 / 転写因子LeuO / Genomic SELEX / 薬剤耐性 / サルファ剤耐性遺伝子 / SELEX-chip / バイオフィルム / 転写因子Cra / 転写因子CRP / 大腸菌

研究概要

大腸菌病原性遺伝子制御因子と推定されている転写因子LeuOについては、先に我々はサルファ剤をはじめとする多剤耐性遺伝子群の制御を発見した。今回、LeuOによるゲノム発現制御機構の全体像の解明を目的とし、LeuO支配下遺伝子群を網羅するためにGenomic SELEX実験を実施したところ、ゲノム上140カ所以上のLeuO認識結合配列を同定し、125の新規支配下遺伝子群の同定に成功した。その結果、LeuOが繊毛遺伝子群などのバイオフィルム形成遺伝子群の発現を制御していることが明らかとなり、病原性発揮に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Novel Members of the cAMP Receptor Protein (CRP) Regulon for Transport and Metabolism of Carbon Sources. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimada, T., Yamamoto, K., Fujita, N., Ishihama, A.
  • 雑誌名: PLoS ONE. in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Members of the Cra Regulon Involved in Carbon Metabolism in Escherichia coli. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimada, T., Yamamoto, K., Ishihama, A.
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology. 193 ページ: 649-59
  • URL: http://jb.asm.org/cgi/content/full/193/3/649?view=long&pmid=21115656
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Members of the Cra Regulon Involved in Carbon Metabolism in Escherichia coli (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Shimada
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 193 ページ: 649-659
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Roles of cAMP Receptor Protein (CRP) in Regulation of Transport and Metabolism of Carbon Sources (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Shimada
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: (掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the leucine response transcription factor LeuO in regulation of the genes for sulfa drug efflux. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shimada, T., Yamamoto, K., Ishihama, A.
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology. 191 ページ: 4562-71
  • URL: http://jb.asm.org/cgi/content/full/191/14/4562?view=long&pmid=19429622
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the leucine response transcription factor LeuO in regulation of the genes for sulfa drug efflux. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Shimada
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology. 191 ページ: 4562-71
  • 査読あり
• [学会発表] ふたつの転写因子CRPとCraによる大腸菌炭素源代謝遺伝子群の転写制御の全体像 (2011)
  • 著者名/発表者名: 島田友裕
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] ふたつの転写因子CRPとCraによる大腸菌炭素源代謝遺伝子群の転写制御の全体像 (2011)
  • 著者名/発表者名: 島田友裕, 藤田信之, 山本兼由, 石浜明
  • 学会等名: 2011年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学・京都
• [学会発表] 大腸菌炭素源代謝制御のふたつの転写因子CRPとCraによるゲノム転写制御の全体像:Genomic SELEX法を用いた解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島田友裕
  • 学会等名: 生化・分子生物学合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Genome-wide Genomic-SELEX Search of Regulation Targets by Transcription Factors. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimada, T., et al.
  • 学会等名: Jacques Monod Commemorative Minisymposium.
  • 発表場所: Paris. France.
  • 年月日: 2010-05-31
• [学会発表] Genome-wide Genomic-SELEX Search of Regulation Targets by Transcription Factors (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Shimada
  • 学会等名: Jacques Monod Commemorative Mini symposium
  • 発表場所: パリ(フランス)
  • 年月日: 2010-05-31
• [学会発表] 大腸菌転写因子CRPのゲノム上結合部位の全体像:Genomic SELEX法を用いた解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島田友裕
  • 学会等名: 第4回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 九州大学(福岡)
  • 年月日: 2010-03-08
• [学会発表] 大腸菌炭素源代謝制御のふたつの転写因子CRPとCraによるゲノム転写制御の全体像: Genomic SELEX法を用いた解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島田友裕, 藤田信之, 山本兼由, 石浜明
  • 学会等名: 生化・分子生物学会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド・兵庫
• [学会発表] 大腸菌転写因子CRPのゲノム上結合部位の全体像: Genomic SELEX法を用いた解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島田友裕, 藤田信之, 山本兼由, 石浜明
  • 学会等名: 第四回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 九州大学・福岡県
• [学会発表] Involvement of the Leucine Response Transcription Factor LeuO in Regulation of the Genes for Sulfa Drug Efflux (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Shimada
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Genomic SELEX for the Genome-wide Search of Regulation Targets by Transcription Factors : SELEX-clos and SELEX-chip Procedures (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Shimada
  • 学会等名: 2009 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知)
  • 年月日: 2009-11-09
• [学会発表] Novel technologies for the genome-wide search of regulation targets by transcription factors : genomic SELEX and SELEX-chip. Micro- and Nano-Mechatronics and Human Science (2009)
  • 著者名/発表者名: Shimada, T., et al.
  • 学会等名: 2009 IEEE International Symposium on IEEE Robotics and Automation Society, USA.
  • 発表場所: Nagoya. Japan.
• [学会発表] Growth phase-dependent regulation of csgD, the master regulator of biofilm formation : Interplay between multiple transcription factors. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishihama, A., Ogasawara, H., Shimada, T., Teramoto, J., Kori,A., Yamada, K., Yamamoto, K.
  • 学会等名: 3^<rd> Internatl. Conf. Environmental, Industrial and Applied Microbiology (BioMicroWorld 2009)
  • 発表場所: Lisbon, Portugal.
• [学会発表] Comprehensive analysis for the recognition sequences of DNA-binding transcription factors within the E.coli genome using the newly developed promoter chip. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, K., Shimada, T., Ishihama, A.
  • 学会等名: 21^<st> RNA Polymerase Workshop
  • 発表場所: Bristol, UK
• [学会発表] Involvement of the Leucine Response Transcription Factor LeuO in Regulation of the Genes for Sulfa Drug Efflux (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Shimada, Kaneyoshi Yamamoto, Akira Ishihama
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜・神奈川
• [学会発表] Genomic SELEXを用いた大腸菌転写因子LeuOの転写制御機構解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島田友裕, 山本兼由, 石浜明
  • 学会等名: 第6回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: KKRホテル熱海・静岡
• [図書] Genomic SELEX for the genome-wide search of regulation targets by transcription factors : SELEX-clos and SELEX-chip procedures. In: Micro- and Nano-Mechatronics and Human Science (Fukuda, T. eds.) (2009)
  • 著者名/発表者名: Shimada, T., et al.