クリプティックな二成分制御系ヒスチジンキナーゼを介したシグナル伝達ネットワーク

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08798
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 山本 章治 国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (80469957)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 二成分制御系 / オルファンヒスチジンキナーゼ / 非二成分制御系 / PTS / シグナル伝達ネットワーク / コレラ菌 / キチン

研究実績の概要

二成分制御系はヒスチジンキナーゼとレスポンスレギュレーターから成るリン酸基転移を伴うシグナル伝達系の一種であり，細菌が外部環境を認識して遺伝子発現を制御する上で主要な役割を担う。コレラ菌のキチン応答性ヒスチジンキナーゼである ChiSを介したシグナル伝達は，従来までのドグマから逸脱している。ChiSはレスポンスレギュレーターではなく非二成分制御系の転写制御因子TfoSを介して働いており，その過程でヒスチジンキナーゼ間で保存されたリン酸基転移に関わるアミノ酸残基を必要としない。また，ChiSのシグナル伝達は，糖の取り込みに関わるリン酸基転移系PTSを介して細胞内からも調節される。本研究は，ChiSを介した非典型なシグナルネットワークの形成機構を解明するために行い，特に，PTSのChiSに対する干渉機構について遺伝学的に解析した。その結果，１）脱リン酸化型のPTS酵素EIIAGlcがChiSのシグナル伝達を阻害すること，２）EIIAGlcによる阻害は，細胞内cAMPレベルの低下によって引き起こされる古典的なカタボライト抑制とは別の機構によって行われることが示唆された。 また，研究に使用したコレラ菌株V060002の完全長ゲノム配列を決定したところ，２本の染色体の間で相同組換えが起こり，１本の染色体が形成されていることが判明した。このことから，コレラ菌の染色体数は必ずしも２本と決まっておらず，変動している可能性が示唆された。

備考

1本の染色体を持つコレラ菌株V060002の完全長ゲノム配列をGenBankに登録した。

研究成果

• [雑誌論文] Single Circular Chromosome Identified from the Genome Sequence of the Vibrio cholerae O1 bv. El Tor Ogawa Strain V060002. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto S, Lee KI, Morita M, Arakawa E, Izumiya H, Ohnishi M
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 6 ページ: e00564-18
  • DOI: 10.1128/genomeA.00564-18
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular mechanisms of Streptococcus pneumoniae-targeted autophagy via pneumolysin, Golgi-resident Rab41, and Nedd4-1-mediated K63-linked ubiquitination. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogawa M, Matsuda R, Takada N, Tomokiyo M, Yamamoto S, Shizukusihi S, Yamaji T, Yoshikawa Y, Yoshida M, Tanida I, Koike M, Murai M, Morita H, Takeyama H, Ryo A, Guan JL, Yamamoto M, Inoue JI, Yanagawa T, Fukuda M, Kawabe H, Ohnishi M.
  • 雑誌名: Cellular Microbiology 巻: 20 ページ: e12846
  • DOI: 10.1111/cmi.12846
  • 査読あり / オープンアクセス
• [備考] Vibrio cholerae V060002 DNA, complete genome
  • URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/AP018677.1