細菌の細胞間交信・細胞集合における環境シグナル感知伝達機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24780070
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 小笠原 寛 信州大学, ヒト環境科学研究支援センター, 助教 (30535232)
• 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: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: Biofilm / csgD / curli / Escherichia coli / Transcription / signal transduction / CsgD / Curli / Two-component system / バイオフィルム / 大腸菌 / 転写制御 / CsgA

研究概要

自然環境中に存在する細菌は多様で複雑なストレスに曝されているが、そのような環境下では多くの細菌種がバイオフィルムと呼ばれる多糖からなる膜で覆われた細胞集団を形成し、外部環境から受ける様々な物理的および化学的ストレスに対する抵抗性を高めている。本研究では大腸菌のバイオフィルム形成過程において中心的役割を担う転写因子CsgDの発現制御に関わる環境シグナル応答機構の全容解明を目標に、応答シグナルとCsgD制御因子の探索を行い、幾つかの新規機構を明らかにした。本研究での成果を軸に、細菌が環境変化に応じてバイオフィルムを形成する過程のゲノム発現パターンの転換応答について更なる分子機構の解明を目指す。

研究成果

• [雑誌論文] Repression of flagellar genes in exponential phase by CsgD and CpxR, two crucial modulators of Escherichia coli biofilm formation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Dudin O, Geiselmann J, Ogasawara H, Ishihama A, Lacour S.
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 196 号: 3 ページ: 707-715
  • DOI: 10.1128/jb.00938-13
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Screening of promoter-specific transcription factors : multiple regulators for the sdiA gene involved in cell division control and quorum sensing (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimada, K., Ogasawara, H., Yamada, K., Shimura, M., Kori, A., Shimada, T., Yamanaka, Y., Yamamoto, K., Ishihama, A.
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 159 ページ: 2501-2512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the set of genes, including non-annotated morA, under the direct control of ModE in Escherichia coli (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurata, T., Katayama, A., Hiramatsu, M., Kiguchi, Y., Takeuch, M., Watanabe, T., Ogasawara, H., Ishihama, A., Yamamoto, K.
  • 雑誌名: Bacteriol 巻: 195 ページ: 4496-4505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the set of genes, including nonannotated morA, under the direct control of ModE in Escherichia coli. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurata T, Katayama A, Hiramatsu M, Kiguchi Y, Takeuchi M, Watanabe T, Ogasawara H, Ishihama A, Yamamoto K.
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 195 号: 19 ページ: 4496-4505
  • DOI: 10.1128/jb.00304-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening of promoter-specific transcription factors: multiple regulators for the sdiA gene involved in cell division control and quorum sensing. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimada K, Ogasawara H, Yamada K, Shimura M, Kori A, Shimada T, Yamanaka Y, Yamamoto K, Ishihama A.
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 159 号: Pt_12 ページ: 2501-2512
  • DOI: 10.1099/mic.0.067538-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel regulator RcdA of the csgD gene encoding the master regulator of biofilm formation in Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimada, T., Katayama, Y., Kawakita, S., Ogasawara, H., Nakano, M., Yamamoto, K., Ishihama, A.
  • 雑誌名: Microbiologyopen 巻: 1 ページ: 381-394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel regulation targets of the metal- response BasS-BasR two-component system of Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara, H., Shinohara, S., Yamamoto, K., Ishihama, A.
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 158 ページ: 1482-1492
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation targets of metal-response BasS-BasR two-component system in Escherichia coli : Modification of cell membrane (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara, H., Shinohara, S., Ishihama, A.
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 158(In press) 号: 6 ページ: 1482-1492
  • DOI: 10.1099/mic.0.057745-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel regulator RcdA of the csgD gene encoding the master regulator of biofilm formation in Escherichia coli (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimada, T., Katayama, Y., Kawakita, S., Ogasawara, H., Nakano, M., Yamamoto, K., Ishihama, A.
  • 雑誌名: Microbiologyopen 巻: 1 号: 4 ページ: 381-394
  • DOI: 10.1002/mbo3.42
  • 査読あり
• [学会発表] 大腸菌バイオフィルム形成統括制御因子CsgDの新規発現調節機構の探索と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小笠原寛、石塚俊行、石浜明
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学世田谷キャンパス
• [学会発表] 大腸菌バイオフィルム形成統括制御因子CsgDの新規発現調節機構の探索と機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小笠原寛、石塚俊行、石浜明
  • 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(東京都世田谷区)
• [学会発表] 細菌細胞によるアミロイド様線維蛋白応答機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤佑輝、石浜明、小笠原寛
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] ひとつのプロモーターを制御するすべての転写因子のPS-TF法による探索 : 大腸菌細胞分裂分化制御因子SdiA遺伝子プロモーター (2013)
  • 著者名/発表者名: 石浜明、島田佳織、小笠原寛、島田友裕、山田佳代子、郡彩子、山本兼由、川岸郁郎
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] PS-TF screeningによる大腸菌バイオフィルム統括制御因子csgDプロモーター特異的転写因子の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小笠原寛、石塚俊行、石浜明
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] 細菌のふたつの生存形態間バランスの多因子による制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小笠原寛
  • 学会等名: 遺伝研研究集会「細菌細胞の増殖と代謝研究会(スイッチング制御)」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所(三島市)
• [学会発表] PS-TF (promoter-specific TF) screening systemによる大腸菌多因子プロモーター解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小笠原寛
  • 学会等名: 遺伝研研究集会「大腸菌ゲノム転写研究全体像の分析と転写データベース構築」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所(三島市)
• [学会発表] PS-TF (promoter-specific TF) screening systemによる大腸菌多因子プロモーター解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小笠原寛
  • 学会等名: 遺伝研研究集会「大腸菌ゲノム転写研究全体像の分析と転写データベース構築」
  • 発表場所: 遺伝学研究所(静岡県三島市)
  • 招待講演
• [学会発表] 細菌のふたつの生存形態間バランスの多因子による制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小笠原寛
  • 学会等名: 遺伝研研究集会「細菌細胞の増殖と代謝研究会（スイッチング制御）」
  • 発表場所: 遺伝学研究所(静岡県三島市)
• [学会発表] PS-TF screeningによる大腸菌バイオフィルム統括制御因子csgDプロモーター特異的転写因子の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小笠原寛、石塚俊行、石浜明
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: ポートアイランド(兵庫県神戸市)
• [学会発表] 細菌細胞によるアミロイド様線維蛋白応答機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤佑輝、石浜明、小笠原寛
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: ポートアイランド(兵庫県神戸市)
• [学会発表] プロモーター特異的転写因子(PS-TF)探索法の開発と大腸菌細胞分裂制御因子SdiA遺伝子調節転写因子の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 島田佳織、志村美樹、山田佳代子、郡彩子、小笠原寛、島田友裕、山本兼由、石浜明
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、マリンメッセ福岡
• [学会発表] 高グルコース環境下におけるバイオフィルム形成統括因子CsgDの発現制御機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小口卓也、島田友裕、石浜明、小笠原寛
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、マリンメッセ福岡
• [学会発表] 亜鉛による大腸菌バイオフィルム形成統括因子CsgDの発現抑制機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小笠原寛、山本兼由、石浜明
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、マリンメッセ福岡
• [学会発表] 亜鉛による大腸菌バイオフィルム形成統括因子CsgDの発現抑制機構
  • 著者名/発表者名: 小笠原寛、山本兼由、石浜明
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 高グルコース環境下におけるバイオフィルム形成統括因子CsgDの発現制御機構の解明
  • 著者名/発表者名: 小口卓也、島田友裕、石浜明、小笠原寛
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] プロモーター特異的転写因子(PS-TF)探索法の開発と大腸菌細胞分裂制御因子SdiA遺伝子調節転写因子の探索
  • 著者名/発表者名: 島田佳織、志村美樹、山田佳代子、郡彩子、小笠原寛、島田友裕、山本兼由、石浜明
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡