| 研究課題/領域番号 |
21K05361
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
小川 直人 静岡大学, 農学部, 教授 (60354031)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 転写調節 / 細菌 / LysRタイプ転写調節因子 / 芳香族化合物分解 / Burkholderia / Cupriavidus / Curpriavidus / 芳香族化合物 / 3-ヒドロキシ安息香酸 / レポーター実験 / ゲルシフト実験 / 芳香族塩素化合物 / クロロカテコール / プロモーター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細菌で最大の転写調節因子のグループを構成するLysRタイプ転写調節因子（以下、LTTRと略す）による転写活性化の初期段階は、制御する遺伝子群のプロモーター領域への結合と、芳香族化合物等の誘導物質の認識からなる。本研究では汚染物質となるような芳香族塩素化合物を含めて、芳香族化合物の分解遺伝子群の発現調節を行うLTTRについて、立体構造情報を元にした生化学的解析と複数のLTTRの比較解析により、制御する遺伝子群のプロモーター領域への結合機構と、LTTR内部の制御ドメインにおける誘導物質認識機構を解明する。
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| 研究成果の概要 |
土壌細菌Burkholderia multivirans ATCC17616株とCupriavidus necator NH9株の3-ヒドロキシ安息香酸(3-HB)分解遺伝子群の転写活性化機構の解析を行い、両株の3-HB分解遺伝子群が、それぞれLysRタイプ転写調節因子MhbRによって、3-HBまたはゲンチジン酸を誘導物質として、転写が活性化されることを明らかにした。さらにMhbR(ATCC17616)の誘導物質認識に関与するアミノ酸を解明するとともに、同因子が、従来LysRタイプ転写調節因子について想定されていたよりも、はるかに柔軟にプロモーター領域の塩基配列を認識することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
LysRタイプ転写調節因子は、細菌では最大の転写調節因子のグループを構成しており、アミノ酸生合成、芳香族化合物分解、病原性因子産生、ストレス応答、窒素固定、二酸化炭素固定など、多くの重要な遺伝子群の発現調節を行っている。一方、近年の様々な細菌のゲノム解読により、１つの細菌は、数十種から、菌株によっては200種近くの、LTTRの遺伝子を持つことが判明している。本研究は、1つの細菌で100前後以上の種類があるLTTRがどのように被制御プロモーターを識別して、さらに特定の誘導物質を認識して、転写活性化を行うのか、という根源的な問いに対して、大きな知見を提供するものであり、学術的意義は高いと考える。
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