微生物の刺激感知機能の解明と行動活性物質の迅速検索システムの開発に関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03650793
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 大竹 久夫 広島大学, 工学部, 教授 (10127483)
• 研究分担者: 加藤 純一 広島大学, 工学部, 助手 (90231258)
• キーワード: 細菌 / ケモタキシス / 画像処理 / リン酸 / 遺伝子

研究概要

前年度は開発した動画像システムにより緑膿菌の刺激感知機能の解析を行った。緑膿菌にはリン酸欠乏下で誘導されるリン酸認識能が存在した。この認識能の選択性は非常に高く、リン酸以外のリン化合物にはピロリン酸を除いて応答を示さなかった。ピロリン酸の場合も分解したリン酸が含まれている可能性があり、この混入しているリン酸へ応答したのかもしれない。リン酸欠乏下で同様に誘導されるアルカリ性フォスファターゼ生産との関係を調べたところ、アルカリ性フォスファターゼの誘導のタイミングとほぼ同様のタイミングでリン酸認識能が誘導されることがわかった。そこでアルカリ性フォスファターゼを構成的に生産する変異株を分離したところ、との変異株の中に非誘導型のリン酸認識を示す株が見つかった。アルカル性フォスファターゼ生産はバイナリー系のPhoB-PhoRシステムにより発現調節がおこなわれているので、PhoB又はPhoRをコードする遺伝子の欠損した細胞を作成しリン酸認識能の誘導調節について調べた。その結果、アルカリ性フォスファターゼ発現の調節ができないにもかかわらず、リン酸認識の誘導は野性株同様に生じることがわかった。このことは、リン酸認識能の発現調節がPhoB-PhoR系によらないことを示している。
この調節に係わる遺伝子群をクローニングするため非誘導型のリン酸認識を示す変異株をPAoI株のゲノムDNAライブラリーにより誘導型に形質転換するDNA断片のスクリーニングをおこなった。その結果約4-KbサイズのDNA断片が得られ、現在そのサブクローニングを行っている。

研究成果

• [文献書誌] Junichi KATO,Ayumi ITO Toshiyuki NIKATA Hisao OHTAKE: "Phosphate taxis in Pseudomonas aeruginosa" J. Bacteriol.174. 5149-5151 (1992)
• [文献書誌] Toshiyuki NIKATA Ken SUMIDA, Junichi KATO,Hisao OHTAKE: "Rapid method for analyzing bacterial behavioral responses to chemical stimuli" Appl. Environ. Microbiol.58. 2250-2254 (1992)
• [文献書誌] Hisao OHTAKE Junichi KATO Toshiyuki NIKATA: "Sensory transduction in Pseudomonas aeruginosa" Proc.International Symposium on Advanced Computing for Life-Science. 167-169 (1992)
• [文献書誌] Hisao OHTAKE HARDOYO: "New biological method for detoxification and removal of hexavalent chromium" Wat. Sci. Tech.25. 395-402 (1992)
• [文献書誌] 大竹 久夫: "細菌の刺激感知機能の迅速計測システム" バイオサイエンスとバイオインダストリ. 50. 7-8 (1992)
• [文献書誌] Hisao OHTAKE,Junichi KATO Toshiyuki NIKATA: "Biochemical Engineering for 2001 (S.Furukaki,I.Endo and R.Matsuno(Eds.)" Springer-Verlag, 452 (1992)