RNAポリメラーゼのアセチル化を介した新規転写誘導機構の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K14685
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 古園 さおり 東京大学, 生物生産工学研究センター, 特任准教授 (90321760)
• 研究分担者: 小倉 光雄 東海大学, 海洋研究所, 教授 (80204163)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: アセチル化 / RNAポリメラーゼ / ECFシグマ因子 / 枯草菌 / 転写

研究実績の概要

本研究は、枯草菌ECFシグマ因子SigXの活性化がグルコースにより誘導される現象（GI）に着目して、RNAポリメラーゼ（RNAP）のアセチル化を介した新規転写誘導機構の解明を目的としている。前年度までにシグマ因子と主に相互作用するβおよびβ’サブユニットのアセチル化部位についてoriginal locusでの変異解析を実施し、GIに関与する可能性のあるアセチル化部位を特定していた。一方、研究分担者はectopic locusでの変異解析を進めており、同変異はectopic locusではGIに影響しないことが明らかとなった。そこで、GIに関与する因子を同定するために、トランスポゾン変異体を探索した。その結果、CshAを含む5つの候補因子を得た。CshAはRNAヘリカーゼでありRNAポリメラーゼに会合することが知られている。CshAの非アセチル化模倣変異でGIが消失したことから、CshAのアセチル化がGIに重要であると考えられた。CshA以外の因子の間に機能的関連が見られ、RNAPとSigXとの親和性の促進に関わる可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Crystal structure of the 2-iminoglutarate-bound complex of glutamate dehydrogenase from Corynebacterium glutamicum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomita T, Yin L, Nakamura S, Kosono S, Kuzuyama T, Nishiyama M.
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 591 ページ: 1611-1622
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of lysine acetylation of a phosphoenolpyruvate carboxylase involved in glutamate overproduction in Corynebacterium glutamicum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagano-Shoji M, Hamamoto Y, Mizuno Y, Yamada A, Kikuchi M, Shirouzu M, Umehara T, Yoshida M, Nishiyama M, Kosono S.
  • 雑誌名: Mol Microbiol 巻: 104 ページ: 677-689
  • DOI: 10.1111/mmi.13658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of lysine succinylation on the regulation of 2-oxoglutarate dehydrogenase inhibitor, OdhI, involved in glutamate production in Corynebacterium glutamicum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Komine-Abe A, Nagano-Shoji M, Kubo S, Kawasaki H, Yoshida M, Nishiyama M, Kosono S.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 81 ページ: 2130-2138
  • DOI: 10.1080/09168451.2017.1372182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual regulation of Bacillus subtilis kinB gene encoding a sporulation trigger by SinR through transcription repression and positive stringent transcription control. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujita Y, Ogura M, Nii S, Hirooka K
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 8 ページ: 2502
  • DOI: 10.3389/fmicb.2017.02502
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Corynebacterium glutamicumにおけるタンパク質アシル化修飾研究の現状と展望 (2018)
  • 著者名/発表者名: 古園さおり
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
  • 招待講演
• [学会発表] 枯草菌EF-Tuのアシル化修飾制御機構の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 近藤直子、鈴木祥太、吉田稔、西山真、古園さおり
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] Corynebacterium glutamicum中央代謝酵素間におけるメタボロン形成の探索と解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山﨑史、村井恵一、吉田稔、西山真、古園さおり
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] Corynebacterium glutamicum由来PDH-ODH超複合体のサブユニット構造解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 衣川寛知、小峰理乃、西山真、古園さおり
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] Exploration of the impact of protein acylation in elongation factor Tu in Bacillus subtilis (2017)
  • 著者名/発表者名: Kosono S, Suzuki S, Kondo N, Nishiyama M.
  • 学会等名: 19th International Conference on Bacilli and Gram-positive bacteria
  • 国際学会
• [学会発表] Exploring the impact of protein acylation on the biology of Corynebacterium glutamicum: (2017)
  • 著者名/発表者名: Kosono S.
  • 学会等名: US-Japan Joint Seminar on Microbial Biotechnology
  • 国際学会
• [学会発表] Protein acylation involved in the regulation of biological function and metabolism in Corynebacterium glutamicum (2017)
  • 著者名/発表者名: Kosono S.
  • 学会等名: Italy-Japan Joint Symposium. New Trends in Enzyme and Microbial Science in the Translational Biology Era
  • 国際学会
• [学会発表] Corynebacterium glutamicumのグルタミン酸生産に関わるメタボロンの探索と解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山﨑史、村井恵一、 西山真、古園さおり
  • 学会等名: 第32回（2017年度）日本放線菌学会大会
• [学会発表] Corynebacterium glutamicum由来PDH-ODH超複合体のサブユニット構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 衣川寛知、小峰（阿部）理乃、西山真、古園さおり
  • 学会等名: 第10回北陸合同バイオシンポジウム
• [学会発表] NaClは枯草菌マクロコロニー形成を促進し、YfjD/E/Fはそれに必要である (2017)
  • 著者名/発表者名: 小倉光雄
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会