| 研究課題/領域番号 |
21K07004
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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49050:細菌学関連
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| 研究機関 | 愛媛県立医療技術大学 |
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研究代表者 |
美間 健彦 愛媛県立医療技術大学, 保健科学部, 教授 (80596437)
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| 研究分担者 |
港 雄介 藤田医科大学, 医学部, 講師 (10836620)
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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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 発現調節 / sRNA / RNA binding protein / Vibrio / 遺伝子発現調節 / RNA結合タンパク質 / 発現制御 / 二成分制御系 / 環境適応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細菌は、単細胞であるが故に多様な環境に直接曝されており、複数の環境要因を感知して適応する必要がある。申請者は、海洋性細菌V. alginolyticusが保有する４つの機能性small RNAが、「様々な環境シグナルを受けて演算し、適切な遺伝子発現パターンを導く統合型発現制御システムである。」という新しい仮説を提唱した。本研究では、種々の遺伝学的手法および網羅的手法を用いて、統合型発現制御システムの全容を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
VarS/VarA二成分制御系によって調節される複数のsmall RNA（sRNA）は、単純なコピーであり冗長と考えられてきた。本研究により、Vibrio alginolyticusが保有する４つのsRNAのうちの一つ（sRNA1）の発現が、ArcB/ArcA二成分制御系を介した嫌気状態のシグナルおよびLrpを介したロイシンのシグナルによって調節されることが明らかとなった。この結果から、細菌が保有する複数コピーのsRNAとRNA結合タンパク質CsrAからなる調節系は、複数の環境シグナルを統合して演算し、多数の標的遺伝子の発現を最適化する統合制御システムであるというモデルを提唱した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、これまでVarS/VarA二成分制御系の構成因子とされていた複数コピーのsRNAが、他の複数の環境シグナルによっても別々に制御されることを初めて示した。その結果から、それら複数コピーのsRNAとRNA結合タンパク質CsrAからなる制御系が、複数の環境シグナルを統合して演算し、環境の変化に適応するための複数の標的遺伝子の発現を統合的に調節する(multiple-input and multiple-output)という全く新しい発現調節機構（sRNAs-CsrA統合制御システム）であると考えられることを示した学術的意義の大変高いものである。
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