細菌が持つトキシン-アンチトキシン系の機能解析とその応用

• 研究課題/領域番号: 25870386
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 細菌学(含真菌学); 応用微生物学
• 研究機関: 獨協医科大学 (2014-2016); 大阪大学 (2013)
• 研究代表者: 大塚 裕一 獨協医科大学, 医学部, 助教 (10548861)
• 研究協力者: 多田 峻佑 ; 高橋 知里
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: トキシン－アンチトキシン系 / 細菌 / ファージ / 非コードRNA / 翻訳 / RNA分解 / 抗ファージ作用 / 抗菌ペプチド / 大腸菌 / 遺伝子発現 / トキシンーアンチトキシン / mRNA分解 / トキシン / アンチトキシン

研究成果の概要

細菌に広く保存されるトキシン－アンチトキシン系（TAS）は、ストレス時に発現するトキシンが自身の増殖を停止させる仕組みである。本研究では、腸管出血性大腸菌O157株が持つTAS、z3289-sRNA1を研究対象として、z3289トキシンが持つ毒性の分子機構とsRNA1アンチトキシンによるz3289の翻訳抑制機構を明らかにした。またTASの生物学的役割として抗ファージ作用を明確にした。さらに、改変したz3289トキシンが抗菌ペプチドとして作用することも示した。

研究成果

• [雑誌論文] RnlB Antitoxin of the Escherichia coli RnlA-RnlB Toxin-Antitoxin Module Requires RNase HI for Inhibition of RnlA Toxin Activity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenta Naka、 Dan Qi、 Tetsuro Yonesaki、 Yuichi Otsuka
  • 雑誌名: Toxins 巻: 9 号: 1 ページ: 29-29
  • DOI: 10.3390/toxins9010029
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Prokaryotic toxin-antitoxin systems: novel regulations of the toxins (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Otsuka
  • 雑誌名: Current Genetics 巻: 62 号: 2 ページ: 379382-379382
  • DOI: 10.1007/s00294-015-0557-z
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] RNase HI stimulates the activity of RnlA toxin in Escherichia coli. (2014)
  • 著者名/発表者名: Naka, K., Koga, M., Yonesaki, T., and Otsuka, Y.
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 巻: 91 号: 3 ページ: 596-605
  • DOI: 10.1111/mmi.12479
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-function studies of Escherichia coli RnlA reveal a novel toxin structure involved in bacteriophage resistance. (2013)
  • 著者名/発表者名: Wei, Y., Gao, Z., Otsuka, Y., Naka, K., Yonesaki, T., Zhang, H., and Dong, Y.
  • 雑誌名: Mol. Microbiol. 巻: 90 号: 5 ページ: 956-965
  • DOI: 10.1111/mmi.12409
  • 査読あり
• [学会発表] 細菌とファージの生存戦略：トキシン－アンチトキシン系の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: Abdulraheem M. Alawneh、米崎哲朗、増田道明、大塚 裕一
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 病原性大腸菌O157株のトキシン-アンチトキシン系z3289-sRNA1がPP01ファージの増殖に与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋 知里、増田 道明、大塚 裕一
  • 学会等名: ファージ・環境ウイルス合同シンポジウム
  • 発表場所: JAMSTEC横浜本部（神奈川県・横須賀市）
  • 年月日: 2016-10-21
• [学会発表] Relationship between bacterial toxin-antitoxin systems and phage infection (2016)
  • 著者名/発表者名: 大塚 裕一
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2016-03-25
• [学会発表] 細菌とファージの生存戦略：トキシン－アンチトキシン系の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大塚 裕一、米崎哲朗、増田 道明
  • 学会等名: 日本細菌学会関東支部インターラボセミナー2016
  • 発表場所: 自治医科大学（栃木県・下野市）
• [学会発表] 病原性大腸菌O157株が持つType Iトキシン-アンチトキシン系z3289-sRNA1の発現制御機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 多田 峻佑、高橋 知里、増田 道明、米崎哲朗、大塚 裕一
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸ポートピアランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 病原性大腸菌O157株が持つType Iトキシン-アンチトキシン系z3289-sRNA1の毒性の分子機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大塚 裕一、米崎哲朗、増田 道明
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸ポートピアランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 病原性大腸菌O157株が持つType Iトキシン-アンチトキシン系z3289-sRNA1の発現制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大塚 裕一、多田 峻佑、増田道明、米崎哲朗
  • 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（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 病原性大腸菌O157株が持つType Iトキシン-アンチトキシン系z3289-sRNA1の発現制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 多田 峻佑、米崎哲朗、大塚 裕一
  • 学会等名: 第11回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 湯守ホテル大観（岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2014-06-05 – 2014-06-06
• [学会発表] OmpC、LPS とT4ファージの吸着能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鷲崎 彩夏, 大塚 裕一, 米崎 哲朗
  • 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] ファージの宿主特異性の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川口 真里奈, 鷲崎 彩夏, 大塚 裕一, 米崎 哲朗
  • 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] The Function of T4 Phage Gene dda.2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Dan Qi, Yuichi Otsuka, Tetsuro Yonesaki
  • 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
• [備考] 大阪大学大学院理学研究科生物科学専攻 米崎研究室のホームページ
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~yonesaki/index2.html