ラン藻の細胞外多糖形成の機構解析

• 研究課題/領域番号: 24658090
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 魚住 信之 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40223515)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: バイオフィルム / 光合成 / 多糖 / ポリアミン / ラン藻 / 輸送体 / 浸透圧 / 環境ストレス / Synechocystis / 塩ストレス / 糖分泌 / 二成分制御系 / 概日性 / カリウム / オペロン / 二成分系

研究成果の概要

ラン藻は酸素を用いて光合成を行う微生物である。高塩性の環境ではバイオフィルムを形成した。ポリアミン合成酵素がバイオフィルム形成に関与していた。また、ヒスチジンセンサーキナーゼもバイオフィルム形成に関与することがわかった。カリウム取込み系も関与しておりカリウム輸送体の発現は概日性を示した。日周期、光合成産物の糖生産と浸透圧の変化への適応機構がバイオフィルム形成と関わっていることが示された。

研究成果

• [国際共同研究] Padova University(Italy)
• [雑誌論文] Ion channels in plant bioenergetic organelles chloroplast and mitochondria: from molecular identification to function. (2016)
  • 著者名/発表者名: Carraretto, L., Teardo, E., Checchetto, V., Finazzi, G., Uozumi, N., and Szabo, I.
  • 雑誌名: Mol. Plant 巻: 2016 号: 3 ページ: 371-395
  • DOI: 10.1016/j.molp.2015.12.004
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] HKT transporters mediate salt stress resistance in plants: from structure and function to the field. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto, S., Horie, T., Hauser, F., Deinlein, U., Schroeder J.I. and Uozumi, N.
  • 雑誌名: Current Opinion in Biotechnology 巻: 32 ページ: 113-120
  • DOI: 10.1016/j.copbio.2014.11.025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparative analysis of kdp and ktr mutants reveals distinct roles of the potassium transporters in the model cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 (2014)
  • 著者名/発表者名: Nanatani, K., Shijuku, T., Takano, Y., Zulkifli, L., Yamazaki, Y., Tominaga, A., Souma, S., Onai, K., Morishita, M., Ishiura, M., Hagemann, M., Suzuki, I., Maruyama, H., Arai, F., Uozumi, N.
  • 雑誌名: J. Bacteriology 巻: - 号: 4 ページ: 676-87
  • DOI: 10.1128/jb.02276-14
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of the role of a mechanosensitive channel in osmotic down shock adaptation in Synechocystis sp. PCC 6803 (2013)
  • 著者名/発表者名: Nanatani K, Shijuku T, Akai M, Yukutake Y, Yasui M, Onai K, Morishita M, Ishiura M, Uozumi N
  • 雑誌名: Channels 巻: 7 号: 4 ページ: 238-242
  • DOI: 10.4161/chan.25350
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma membrane aquaporin AqpZ protein is essential for glucose metabolism during photomixotrophic growth of Synechocystis sp (2011)
  • 著者名/発表者名: Akai, M., Onai, K., Kusano, M., Sato, M., Redestig, H., Toyooka, K., Morishita, M., Miyake, H., Hazama, A., Checchetto, V., Szabo, I., Matsuoka, K., Saito, K., Yasui, M., Ishiura, M., and Uozumi, N
  • 雑誌名: PCC 6803. J. Biol 巻: 286 号: 28 ページ: 25224-25235
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.236380
  • 査読あり
• [学会発表] シアノバクテリアのポリアミンを介したバイオフィルム誘導機構の 解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西坂敦、解良康太、七谷圭、佐伯千香、Nur Illany binti Mohd Siran、牧野恒平、魚住信之
  • 学会等名: 藍藻の分子生物学2015
  • 発表場所: かずさアカデミアホール 木更津市
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] Synechocystis sp. PCC6803の高塩ストレス誘導型バイオフィルム形成におけるヒスチジンキナーゼhik43の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉澤優一朗，永山達也，解良康太，七谷圭，鈴木石根，魚住信之
  • 学会等名: 藍藻の分子生物学2015
  • 発表場所: かずさアカデミアホール 木更津市
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803の塩ストレス誘導性バイオフィルム形成に必要なヒスチジンキナーゼの同定とシグナル伝達機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永山達也、久米井智裕、牧野恒平、井田智章、赤池孝章、鈴木石根、七谷 圭、魚住信之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2015-03-28 – 2015-03-30
• [学会発表] ラン藻の塩誘導性バイオフィルム形成に関与する二成分系c-di-GMP合成酵素の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 牧野恒平，七谷圭，井田智章，澤智裕，佐伯千香，鈴木石根，兵藤守，早川芳宏，赤池孝章，魚住信之
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] シアノバクテリア Synechocystis sp. PCC 6803の塩ストレスによるバイオフィルム形成誘導メカニズムの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 牧野恒平, 富永昴, 堀籠智子, 三浦のぞみ, 七谷圭, 相馬聡, 茅森俊介, 佐伯千香, 鈴木石根, 魚住信之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 川崎市
• [学会発表] Synechocystis sp. PCC6803の細胞外多糖生産を調節する機構解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 富永昴、三浦のぞみ、佐伯千香、七谷圭、魚住信之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] Synechocystis sp. PCC 6803 の浸透圧調節に関与するKdp系Kトランスポーターの機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 七谷圭、四十九俊彰、高野洋佑、山崎智子、Lalu Zulkifli、赤井政郎、飯塚龍、松本秀之、丸山央峰、新井史人、魚住信之
  • 学会等名: 第64回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 神戸市
• [学会発表] Membrane transport system conferring the salinity tolerance to bacteria and plant cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Uozumi, N., Nanatani K., Hamamoto, S.
  • 学会等名: 6th Japan-Finland Biotechnology Symposium
  • 発表場所: 仙台市