有胞子細菌のＤＮＡ再編成

• 研究課題/領域番号: 24580130
• 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: 法政大学
• 研究代表者: 佐藤 勉 法政大学, 生命科学部, 教授 (70215812)
• 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: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 細菌 / ファージ / DNA再編成 / 細胞分化 / 枯草菌 / 遺伝子発現 / 遺伝子発見

研究成果の概要

一般的にプロファージが宿主の遺伝子に挿入すると遺伝子が分断されその機能を失う。我々は、多くの有胞子細菌において、胞子形成期母細胞で機能する遺伝子がファージ（様）因子により分断されていることを見出した。これらの分断された遺伝子は、母細胞で特異的に機能的な遺伝子として再構築される。さらに、枯草菌のSPβプロファージは、母細胞で発現するポリサッカライド合成遺伝子であるspsMに挿入されており、その欠失は、ファージの溶菌サイクル時と胞子形成期に機能的なspsM遺伝子をつくる際にそれぞれ必要であることを明らかにした。これらの結果は有胞子細菌の遺伝子再構築システムが一般的な機構であることを示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Developmentally-regulated excision of the SPβ prophage reconstitutes a gene required for spore envelope maturation in Bacillus subtilis (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimihiro Abe, Yuta Kawano, Keito Iwamoto, Kenji Arai K, Yuki Maruyama, Patrick Eichenberger, Tsutomu Sato,
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 10 号: 10 ページ: e1004636-e1004636
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1004636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulated DNA rearrangement during sporulation in Bacillus weihenstephanensis KBAB4 (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Abe, A. Yoshinari, T. Aoyagi, Y. Hirota, K. Iwamoto and T. Sato
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 巻: 90 号: 2 ページ: 415-427
  • DOI: 10.1111/mmi.12375
  • 査読あり
• [学会発表] 枯草菌SPβファージを介したspsM遺伝子再構築機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安部公博、高松拓夫、河野裕太、佐藤勉
  • 学会等名: 日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-03-08
• [学会発表] 枯草菌染色体上に存在するSPβプロファージのsecondary attB siteの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高松拓夫, 河野裕太, 安部公博,佐藤勉
  • 学会等名: 日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-03-07 – 2015-03-08
• [学会発表] 細胞分化に伴うプロファージによる遺伝子再構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勉、安部公博、河野裕太、岩本敬人
  • 学会等名: 日本分子生物学年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] 構造遺伝子を分断するプロファージ (2014)
  • 著者名/発表者名: 安部公博, 岩本敬人, 津田嵩平, 高松拓夫, 佐藤勉
  • 学会等名: ファージ研究会
  • 発表場所: 三重大学（三重県・津市）
  • 年月日: 2014-09-05
• [学会発表] 枯草菌SPβの組換え関連遺伝子とatt sites (2014)
  • 著者名/発表者名: 高松拓夫, 河野裕太, 安部公博,佐藤勉
  • 学会等名: ファージ研究会
  • 発表場所: 三重大学（三重県・津市）
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] 有胞子細菌のプロファージによる遺伝子再構築の多様性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 津田嵩平, 河野裕太,安部公博, 佐藤勉
  • 学会等名: ファージ研究会
  • 発表場所: 三重大学（三重県・津市）
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] 有胞子細菌の胞子形成と遺伝子再編成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安部公博, 河野裕太, 岩本敬人, 高松拓夫, 津田嵩平, 佐藤勉
  • 学会等名: グラム陽性菌ゲノム機能会議
  • 発表場所: いこいの村庄内（山形県・鶴岡市）
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] 枯草菌SPβプロファージによるIntegration/Excisionの制御機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河野裕太, 高松拓夫, 安部公博, 佐藤勉
  • 学会等名: グラム陽性菌ゲノム機能会議
  • 発表場所: いこいの村庄内（山形県・鶴岡市）
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] 枯草菌胞子最外層の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩本敬人, 稲井貴志, 井之口紫苑, 安部公博, 佐藤勉
  • 学会等名: グラム陽性菌ゲノム機能会議
  • 発表場所: いこいの村庄内（山形県・鶴岡市）
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] プロファージを介した遺伝子再構築の多様性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 津田嵩平, 安部公博, 佐藤勉
  • 学会等名: 微生物研究会
  • 発表場所: 東京農業大学（東京都世田谷区）
  • 年月日: 2014-07-26
• [学会発表] 枯草菌SPβファージを介したspsM遺伝子の再構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安部公博, 河野裕太, 高松拓夫, 佐藤勉
  • 学会等名: 微生物研究会
  • 発表場所: 東京農業大学（東京都世田谷区）
  • 年月日: 2014-07-26
• [学会発表] 枯草菌胞子最外層の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩本敬人,稲井貴志, 井之口紫苑, 安部公博, 佐藤勉
  • 学会等名: 微生物研究会
  • 発表場所: 東京農業大学（東京都世田谷区）
  • 年月日: 2014-07-26
• [学会発表] Bacillus weihenstephanensis KBAB4株におけるDNA再編成の制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩本敬人、安部公博、佐藤勉
  • 学会等名: 日本ゲノム微生物学会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学（滋賀県）
• [学会発表] 枯草菌胞子形成期におけるSPβプロファージの切り出しに伴う胞子形成関連遺伝子capDの再構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安部公博、新井健司、岩本敬人、中村甫、丸山祐輝、佐藤勉
  • 学会等名: 日本ゲノム微生物学会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学（滋賀県）
• [学会発表] 有胞子細菌におけるDNA再編成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安部公博、青柳隆大、新井健司、岩本敬人、中村甫、丸山祐輝、佐藤勉
  • 学会等名: グラム陽性細菌ゲノム機能会議
  • 発表場所: 焼津グランドホテル（静岡県）
• [学会発表] 有胞子細菌の細胞分化におけるファージDNAを介したDNA再編成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勉、安部公博、青柳隆大、廣田泰伯、岩本敬人
  • 学会等名: ファージ研究会
  • 発表場所: 群馬大学（群馬県）
• [学会発表] Regulated DNA rearrangement during sporulation in Bacillus weihenstephanensis KBAB4
  • 著者名/発表者名: K. Abe, T. Aoyagi, Y. Hirota, K. Iwamoto and T. Sato
  • 学会等名: 7th International Conference on Gram-Positive Microorganisms
  • 発表場所: Tuscany, Italy
• [学会発表] Prophage-mediated gene reconstitution of capD involved in formation of the spore outermost layer in Bacillus subtilis
  • 著者名/発表者名: K. Abe, K. Arai, K. Iwamoto, H. Nakamura, Y. Maruyama and T. Sato
  • 学会等名: 7th International Conference on Gram-Positive Microorganisms
  • 発表場所: Tuscany, Italy
• [学会発表] 細胞分化におけるプロファージによるDNA再編成
  • 著者名/発表者名: 安部公博、河野裕太、新井健司、丸山祐輝、関勇吾、佐藤勉
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学
• [学会発表] 枯草菌の胞子形成期に再構築されるspsMの機能解析
  • 著者名/発表者名: 岩本敬人、安倍公博、佐藤勉
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学
• [学会発表] 有胞子細菌の胞子形成期における遺伝子再構築の多様性
  • 著者名/発表者名: 津田 嵩平、吉成 輝、安部 公博、佐藤 勉
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] 枯草菌におけるSPβプロファージを介した遺伝子再編成と胞子の成熟化
  • 著者名/発表者名: 安部 公博、岩本 敬人、稲井 貴志、佐藤 勉
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] 枯草菌SPβによる遺伝子再編成の調節機構
  • 著者名/発表者名: 河野 裕太、新井 健司、中村 甫、丸山 祐輝、安部 公博、佐藤 勉
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] Regulated DNA rearrangement during sporulation in Bacillus weihenstephanensis KBAB4
  • 著者名/発表者名: Kimihiro Abe, Takahiro Aoyagi, Yasunori Hirota, Keito Iwamoto, Tsutomu Sato
  • 学会等名: ナノテクシンポジウム
  • 発表場所: 法政大学（東京都）
• [備考] ウイルスDNAによる遺伝子再構築の発見－宿主ゲノムに潜むウイルスDNAの働き－
  • URL: http://www.hosei.ac.jp/NEWS/newsrelease/141010.html