ゲニステインで初期誘導されるダイズ根粒菌多剤排出ポンプの共生における役割

• 研究課題/領域番号: 24580099
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 帯広畜産大学
• 研究代表者: 大和田 琢二 帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (90211804)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: ダイズ根粒菌 / 多剤排出ポンプ / ゲニステイン / 相利共生 / bradyrhizobium / genistein / multidrug efflux pump / tetR family

研究成果の概要

ダイズ根粒菌にゲニステインで特異的に誘導発現する遺伝子領域（BjG30）が見出された。発現は誘導後15分で最大に達し、既知の共生遺伝子（nod遺伝子群）とは異なる発現プロファイルを示した。BjG30は薬剤排出ポンプとポリヒドロキシ酪酸代謝、及びその調節遺伝子から構成され、根粒の形成や窒素固定能など、ダイズとの相利共生に重要であることが明らかになった。更に、網羅的な遺伝子発現解析により、薬剤排出ポンプによるゲニステインの排出系が、共生遺伝子群の誘導発現量を機能的に制御している可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of a Novel Genistein-Inducible Multidrug Efflux Pump of <i>Bradyrhizobium japonicum</i> Early in the Interaction with <i>Glycine max</i> (L.) Merr (2013)
  • 著者名/発表者名: K.Takeshima, T.Hidaka, M.Wei, T.Yokoyama, K.Minamisawa, H.Mitsui, M.Itakura, T.Kaneko, S.Tabata, K.Saeki, H.Oomori, S.Tajima, T.Uchiumi, M.Abe, Y.Tokuji, and T.Ohwada
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 28 号: 4 ページ: 414-421
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME13057
  • NAID: 130003382018
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [学会発表] ダイズ根粒菌TetR familyの共生における役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 種田幸明、中村美月、武島圭介、大和田琢二
  • 学会等名: 植物微生物研究会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-09-14 – 2015-09-16
• [学会発表] 共生の初期段階におけるダイズ根粒菌TetR family遺伝子の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 武島圭介、日高達夫、魏敏、種田幸明、伊藤達海、大和田琢二
  • 学会等名: 植物微生物研究会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（岡崎市）
• [学会発表] Genistein-inducible multidrug efflux pump of Bradyrhizobium japonicum is involved in the early interaction with Glycine max (L.) Merr. (2013)
  • 著者名/発表者名: 日高達夫、武島圭介、魏敏、種田幸明、伊藤達海、大和田琢二
  • 学会等名: 18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: フェニックスシーガイアリゾート（宮崎市）
• [学会発表] ダイズ根粒菌のゲニステイン誘導遺伝子の破壊と共生における役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大和田 琢二（代表者）
  • 学会等名: 植物微生物研究会
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県）