2002 年度実績報告書

環境シグナル応答細胞の創製

研究課題

研究課題/領域番号	11227203
研究機関	東京工業大学
研究代表者	相澤益男東京工業大学, 学長 (00016742)
研究分担者	加藤千明海洋科学技術センター, 海洋生態・環境研究部, 研究主幹和地正明東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (90192822) 青野力三東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (30126643) 宝谷紘一名古屋大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80025444)
キーワード	rpoSプロモーター / mar遺伝子 / S-benzylisothiourea / 桿菌形態形成 / 好圧性細菌 / 加圧応答遺伝子 / 細胞モデル / アクチン
研究概要	大腸菌において環境ストレスであるアミノ酸飢餓に応じて発現するRpoSに着目し、rpoSプロモーター下流に緑色蛍光蛋白質(GFP)を組み込んだプラスミドを作成した。このプラスミドで形質転換した大腸菌は、栄養状態等のストレスに応じてGFPを発現し、大腸菌の環境ストレスをモニタリング出来る事を確認した。(相澤) 大腸菌由来の多剤耐性に関与するmar遺伝子を用いて、環境中の疎水性物質を検出、および定量する可能性について検討を試みた。その結果、MarR変異体を用いたMar-GFPシステムにおいて変異型MarRが特に芳香族化合物により失活し易いことを確認し、このことを利用して環境由来の芳香族化合物を検出、定量できるシステムを構築した。(青野) 無核細胞の放出を青定色により検出するスクリーニング系により、大腸菌を球菌化させて死に至らしめる新規S-benzylisothiourea誘導体を見いだした。この化合物はペニシリン結合タンパク質2には結合せず、これ以外の桿菌形態形成タンパク質に作用すると思われた。作用標的の同定のため、耐性変異株を分離した。(和地) 高圧下に適応した深海微生物並びに大気圧下に適応した大腸菌を材料にして、加圧に応答して発現する遺伝子を検索し、同遺伝子のプロモータ領域の下流に、蛍光タンパク質GFPをコードする遺伝子を導入した。その結果、30MPa〜70MPaの圧力を関知して発光する細胞の構築に成功した。(加藤) 膜小胞の突起形成に必要な力測定。リポソームにビーズを2個取り込ませ、レーザーツイーザーを用いて張力を加え、その形態応答を可視化・測定した。膜突起の伸長・短縮にかかわらず形態維持に必要な力は〜3pNで一定であった。また、膜突起消失時に一過的に〜5pN発生し、その後は徐々に減衰した。この結果は膜の履歴現象と形態維持に常時力が必要なことを示している。(宝谷)

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Funabashi, H., et al.: "Non-destructive monitoring of rpoS promoter activity as stress marker for evaluating cellular physiological status"J.Biotechnol.. 95. 85-93 (2002)
[文献書誌] Shibuya, A. et al.: "Convenient and sensitive assessment of a aromatic organic solvent by Escherichia coli harbouring a marA'::gfp reporter plasmid"(発表予定).
[文献書誌] Iwai, N., et al.: "Novel S-benzylisothiourea compound that induces spherical cells in Escherichia coli Probably by acting on a rod-shape-determining protein(s) other than penicillin-binding Protein 2"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 66. 2658-2662 (2002)
[文献書誌] Kaga, N., et al.: "RNase G-dependent degradation of the eno mRNA encoding a glycolysis enzyme enolase in Escherichia coli"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 66. 2216-2220 (2002)
[文献書誌] Inagaki, F., et al.: "Molecular phylogenetic analyses of reverse transcripted bavterial rRNA obtained from deep-sea cold seep sediments"Environ.Microbiol.. 4. 477-486 (2002)
[文献書誌] Fukata, Y., et al.: "CRMP-2 Binds to Tubulin Heterodimers to Promote Microtubule Assembly"Nature Cell Biol.. 4. 583-591 (2002)
[文献書誌] 加藤千明: "高圧培養"エヌ・ティー・エス出版. 587-592 (2002)

2002 年度 実績報告書

環境シグナル応答細胞の創製

研究代表者

相澤 益男 東京工業大学, 学長 (00016742)

研究成果

[文献書誌] Funabashi, H., et al.: "Non-destructive monitoring of rpoS promoter activity as stress marker for evaluating cellular physiological status"J.Biotechnol.. 95. 85-93 (2002)

[文献書誌] Shibuya, A. et al.: "Convenient and sensitive assessment of a aromatic organic solvent by Escherichia coli harbouring a marA'::gfp reporter plasmid"(発表予定).

[文献書誌] Iwai, N., et al.: "Novel S-benzylisothiourea compound that induces spherical cells in Escherichia coli Probably by acting on a rod-shape-determining protein(s) other than penicillin-binding Protein 2"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 66. 2658-2662 (2002)

[文献書誌] Kaga, N., et al.: "RNase G-dependent degradation of the eno mRNA encoding a glycolysis enzyme enolase in Escherichia coli"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 66. 2216-2220 (2002)

[文献書誌] Inagaki, F., et al.: "Molecular phylogenetic analyses of reverse transcripted bavterial rRNA obtained from deep-sea cold seep sediments"Environ.Microbiol.. 4. 477-486 (2002)

[文献書誌] Fukata, Y., et al.: "CRMP-2 Binds to Tubulin Heterodimers to Promote Microtubule Assembly"Nature Cell Biol.. 4. 583-591 (2002)

[文献書誌] 加藤千明: "高圧培養"エヌ・ティー・エス出版. 587-592 (2002)

2002 年度実績報告書

相澤益男東京工業大学, 学長 (00016742)