翻訳阻害剤による浸透圧耐性獲得機構の研究

• 研究課題/領域番号: 24658066
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 姫野 俵太 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (80208785)
• 連携研究者: 武藤 あきら 弘前大学, 農学生命科学部, 研究員 (80034635)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 翻訳阻害剤 / 塩ストレス / 浸透圧ストレス / リボソーム / 翻訳 / シグマE / ppGpp

研究概要

大腸菌細胞の塩耐性に対する様々な薬剤の効果を調べたところ、翻訳阻害剤であるクロラムフェニコール、カスガマイシン、テトラサイクリンの添加は細胞の塩耐性を上昇させることを明らかにした。qRT-PCRを用いて、膜関連のシグマ因子であるシグマEの一過的発現が早まることを明らかにした。
さらに、細胞の塩耐性は細胞内セカンドメッセジャーであるppGppを産生させるセリンハイドロキサメートによっても引き起こされることを明らかにした。最終的に、細胞の浸透圧（塩）耐性に至る経路には、ppGpp依存経路とppGpp非依存経路の２つの異なった経路があることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanism of trans-translation revealed by in vitro studies. (2014)
  • 著者名/発表者名: Himeno, H., Kurita, D. & Muto, A.
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 5 ページ: 1-11
  • DOI: 10.3389/fmicb.2014.00065
  • 査読あり
• [雑誌論文] tmRNA-mediated trans-translation as the major ribosome rescue system in a bacterial cell. (2014)
  • 著者名/発表者名: Himeno, H., Kurita, D. & Muto, A.
  • 雑誌名: Frontiers Genet. 巻: 5 ページ: 66-74
  • DOI: 10.3389/fgene.2014.00066
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dissecting the in vivo assembly of the 30S ribosomal subunit reveals the role of RimM and general features of the assembly process. (2013)
  • 著者名/発表者名: Guo, Q., Goto, S., Chen, Y., Feng, B., Xu, Y., Muto, A., Himeno, H., Deng, H., Lei, J., Gao, N.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 41 号: 4 ページ: 2609-2620
  • DOI: 10.1093/nar/gks1256
  • 査読あり
• [雑誌論文] GTPases involved in bacterial ribosome maturation (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto, S., Muto, A., Himeno, H
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 未定 号: 5 ページ: 403-414
  • DOI: 10.1093/jb/mvt022
  • NAID: 40019646739
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2つの機能を有する tmRNAによる細菌の翻訳解消システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤昱
  • 雑誌名: 実験医学 巻: Vol.31,No.7 ページ: 54-60
• [雑誌論文] Impairment of ribosome maturation or function confers salt resistance on Escherichia coli cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hase, Y., Tarusawa, T., Muto, A. & Himeno, H.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8(5) 号: 5 ページ: e65747-e65747
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0065747
  • 査読あり
• [雑誌論文] ２つの機能を有するtmRNAによる細菌の翻訳解消システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤昱
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 31
• [雑誌論文] In vitro trans-translation assay. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Muto, A., Himeno, H.
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 905 ページ: 311-325
  • DOI: 10.1007/978-1-61779-949-5_20
  • ISBN: 9781617799488, 9781617799495
  • 査読あり
• [学会発表] リボソームを介した浸透圧耐性機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 樽澤武房、長谷要一、後藤史門、武藤あきら、姫野俵太
  • 学会等名: 第2回リボソームミーティング
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] tmRNA/SmpBによる停滞したリボソームの認識機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗田大輔、Mickey Miller、武藤あきら、Allen Buskirk、姫野俵太
  • 学会等名: 第2回リボソームミーティング
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] GTPaseRsgAの機能と大腸菌リボソーム生合成の過程 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤史門、武藤あきら、姫野俵太
  • 学会等名: 第10回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 修善寺
• [学会発表] RsgA(リボソーム小サブユニット依存GTP加水分解酵素)の機能およびリボソームとの相互作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤史門、長谷要一、菊地岳志、栗田大輔、武藤昱、竹本千重、横山茂之、Sean R.Connell、Paola Fucini、姫野俵太
  • 学会等名: 第15回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 松山
• [学会発表] Recognition of mRNA length on the ribosome by tmRNA andSmpB. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Miller, M.R., Muto, A., Buskirk, A.R., Himeno, H.
  • 学会等名: Ribosomes Conference 2013
  • 発表場所: Napa Valley, California
• [学会発表] tmRNA:non-coding RNAと coding RNAのハイブリッド (2013)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤昱
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] GTPase RsgAの機能と大腸菌リボソーム生合成の過程 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤史門、武藤あきら、姫野俵太
  • 学会等名: 第10回大腸菌研究会
  • 発表場所: 修善寺
• [学会発表] Recognition of mRNA length on the ribosome by tmRNA and SmpB. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurita, D., Miller, M.R., Muto, A., Buskirk, A.R., Himeno, H.
  • 学会等名: Ribosomes Conference 2013
  • 発表場所: Napa Valley
• [学会発表] tmRNA：non-coding RNAとcoding RNAのハイブリッド (2013)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤昱
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] 細菌リボソーム30Sサブユニットの生合成に関与する因子群の機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤史門
  • 学会等名: 第2回リボソームミーティング
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Interplay of a GTPase and a ribosome-binding factor on the 30S subunit during a late stage of the bacterial ribosome biosynthesis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Goto, S., Muto, A., Himeno, H.
  • 学会等名: The 9th International Conference on RibosomeSynthesis
  • 発表場所: Banff
• [学会発表] The first translocation in trans-translation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takada, K., Kurita, D., Naoe, C., Yokogawa, T., Himeno, H., Takemoto, C.
  • 学会等名: 第14回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 線虫 SL1トランス.スプライシングは生殖細胞でより活発? (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤新、佐藤洋旭、高橋大輝、姫野俵太、武藤あきら、牛田千里
  • 学会等名: 第14回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Interplay of a GTPase and a ribosome-binding factor on the 30S subunit during a late stage of the bacterial ribosome biosynthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Goto, S.
  • 学会等名: The 9th International Conference on Ribosome Synthesis
  • 発表場所: Banff
• [学会発表] The first translocation in trans-translation (2012)
  • 著者名/発表者名: Takada, K.
  • 学会等名: 第14回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 線虫SL1トランス－スプライシングは生殖細胞でより活発？ (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤新
  • 学会等名: 第14回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [図書] 弘前大学知の散歩道 (2013)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 弘前大学出版会
• [図書] 生命分子を統合する RNAーその秘められた役割と制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤昱
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 生命分子を統合するRNAーその秘められた役割と制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 姫野俵太、栗田大輔、武藤昱
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 羊土社
• [備考]
  • URL: http://hirosaki-rna.org/himeno/
• [備考] 弘前大学農学生命科学部分子生命科学科分子生物学研究室
  • URL: http://hirosaki-rna.org/