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宿主にとってよそ者であるプラスミド自身が外来遺伝子のサイレンサーを持つ理由の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02097
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
研究機関東京大学

研究代表者

水口 千穂 (鈴木千穂)  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (10733032)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワードプラスミド / 核様体タンパク質 / H-NS / Pseudomonas
研究開始時の研究の概要

細菌に広く保存されるH-NSファミリータンパク質は、外来遺伝子領域の発現を抑えることで宿主への負荷を軽減する作用を持つが、巨大な外来DNAであるプラスミド(細胞間を「渡り歩く」遺伝因子)にもコードされている。本研究では、プラスミドと染色体に同じ種類のH-NSファミリータンパク質がコードされていることに着目し、プラスミド由来の因子と染色体由来の因子がどのように協同し合って機能するのか、なぜ他の種類のH-NSファミリータンパク質ではダメなのかを、分子生物学的手法により明らかにする。

研究成果の概要

細菌のプラスミド上には薬剤耐性や難分解性物質分解に関わる遺伝子など人間社会と関係の深い遺伝子がしばしば存在する。これらの遺伝子が宿主細胞内で発現するためには、プラスミドと宿主染色体由来の因子による適切な制御が必要である。本研究では、細菌の核様体タンパク質(真核生物のヒストンのようにDNAの折り畳みと遺伝子の転写制御に関与する)の一種であるH-NSファミリータンパク質に着目し、プラスミド由来と染色体由来のH-NSファミリータンパク質の相性がどのようにして決まるのかを解明するため、その背景に存在するメカニズムの解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

プラスミドとその宿主となる細菌の染色体には、同じ種類のH-NSファミリータンパク質がコードされている傾向があることが知られている。本研究ではPseudomonas属細菌のMvaTホモログを対象に、プラスミド安定性への寄与の評価、プラスミド由来の新規H-NSファミリータンパク質の探索、二量体・多量体化ドメインの構造解析を行うことで、MvaTホモログと他の種類のH-NSファミリータンパク質との共通点と相違点を明らかにした。本研究の成果はプラスミドと染色体由来のH-NSファミリータンパク質の相性を決めるメカニズムの一端を明らかにしたものであり、プラスミドと宿主の相性を考える足掛かりとなるものである。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [学会発表] プラスミド‐宿主染色体間相互作用の構築に重要な新規核様体タンパク質のDNA結合様式2024

    • 著者名/発表者名
      水口 千穂、江本 光毅、森脇 由隆、Yang Miaoyan、佐道 陽弘、鈴木 研志、荷村(松根) かおり、松谷 峰之介、渡辺 智、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • 学会等名
      第18回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] AlphaFoldを用いた構造予測に基づく核様体タンパク質のDNA 結合様式の解明2024

    • 著者名/発表者名
      江本 光毅、水口 千穂、森脇 由隆、Yang Miaoyan、鈴木 研志、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • 学会等名
      第18回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ナノ内視鏡AFMによるバクテリア細胞内部の可視化2024

    • 著者名/発表者名
      牛嶋勇貴、後藤拓海、江本光毅、宮澤佳甫、水口千穂、岡田憲典、福間剛士、野尻秀昭
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Pseudomonas属細菌の核様体タンパク質TurBの多量体形成機構2023

    • 著者名/発表者名
      水口 千穂、Vasileva Delyana、荒川 孝俊、米澤 健人、清水 伸隆、森脇 由隆、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Xenogeneic silencing: its potential to control the function of mobile genetic elements2023

    • 著者名/発表者名
      Chiho Suzuki-Minakuchi
    • 学会等名
      Thailand-Japan Collaboration Symposium: Microbial Biotechnology: Role in Environmental Sustainability
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 核様体タンパク質がプラスミドと宿主の相性を決める?2023

    • 著者名/発表者名
      水口 千穂
    • 学会等名
      NIG-JOINT研究会「プラスミドの網羅的データベースの再整備に向けて」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ内視鏡AFMによるバクテリア細胞内部構造の可視化2023

    • 著者名/発表者名
      牛嶋勇貴、後藤拓海、江本光毅、宮澤佳甫、水口千穂、岡田憲典、福間剛士、野尻秀昭
    • 学会等名
      第21回微生物研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Universality and diversity of H-NS family proteins in their oligomerization manners2023

    • 著者名/発表者名
      Chiho Suzuki-Minakuchi
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pseudomonas resinovorans CA10株の染色体由来H-NS様タンパク質はプラスミドpCAR1の安定性に寄与する2023

    • 著者名/発表者名
      盧 梁凝、水口 千穂、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Pseudomonas属細菌のH-NSファミリータンパク質TurBの末端二量体化部位の結晶構造2023

    • 著者名/発表者名
      水口千穂、Vasileva Delyana、荒川孝俊、岡田憲典、野尻秀昭
    • 学会等名
      2022年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Function of the pCAR1-encoded MvaT homolog on the fitness of pCAR1-harboring pseudomonads2022

    • 著者名/発表者名
      Liangning Lu, Chiho Suzuki-Minakuchi, Kazunori Okada, Hideaki Nojiri
    • 学会等名
      International Symposium on Plasmid Biology 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pseudomonas属細菌のMvaTホモログがプラスミドpCAR1保持に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      盧 梁凝、水口 千穂、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • 学会等名
      第20回微生物研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プラスミド由来のH-NS様因子が宿主細菌の集団内での生残性に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      盧 梁凝、高島 綾、杉山 京佳、水口 千穂、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Binding manner of MvaT homologs in pCAR1-free and -harboring Pseudomonas putida KT24402022

    • 著者名/発表者名
      Yang Miaoyan, Suzuki-Minakuchi Chiho, Suzuki Kenshi, Vasileva Delyana, Nimura-Matsune Kaori, Matsutani Minenosuke, Watanabe Satoru, Okada Kazunori, Nojiri Hideaki
    • 学会等名
      第21回東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] プラスミドpCAR1にコードされるH-NS様タンパク質Pmrが宿主の細菌集団内での生残性に与える影響の評価2021

    • 著者名/発表者名
      盧 梁凝、高島 綾、杉山 京佳、水口 千穂、岡田 憲典、野尻 秀昭
    • 学会等名
      第19回微生物研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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