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2017 年度 実施状況報告書

希少放線菌が形成する遊走子の運動停止メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07711
研究機関東京大学

研究代表者

手塚 武揚  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (80646414)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード希少放線菌 / 遊走子 / べん毛 / 走化性
研究実績の概要

本研究課題は希少放線菌Actinoplanes missouriensisが形成する遊走子を材料として、べん毛による運動性を示す細菌が外界からのシグナルを感知して運動を停止する分子メカニズムの全容解明を最終的な目的としている。特に、これまでの研究成果により遊走子のべん毛運動の停止に必須であることが判明しているタンパク質FtgAと相互作用するタンパク質の同定、およびそれによりべん毛運動が停止する分子メカニズムの解明と、FtgAが運動停止時にのみ機能を発揮するよう制御している分子メカニズムの解明に焦点を絞り実験を進めている。本年度は大腸菌を用いたBacterial two-hybrid assayによりFtgAがべん毛基部を構成するタンパク質であるFliGとFliN、およびべん毛タンパク質を分泌するIII型分泌装置を構成するATPaseであるFliIと相互作用することを確認した。また、in vitroでFtgAとFliG、FliN、FliIとの相互作用を解析するため、大腸菌を宿主としてこれらの組換えタンパク質を発現し、精製した。一方、A. missouriensisの遊走子がFtgAの作用により運動を停止する際に必要となるタンパク質として、走化性の制御タンパク質CheYが機能していると予想し、cheY遺伝子破壊株においてFtgA依存的な遊走子の運動停止が見られるか観察を行った。その結果、A. missouriensisが持つ全てのcheY遺伝子を欠失させた変異株においてもFtgA依存的な遊走子の運動停止が観察されたことから、FtgAによるべん毛運動の停止機構にCheYタンパク質は関与していないことが判明した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

FtgAとFliG、FliN、FliIとの相互作用をBacterial two-hybrid assayにより示し、これらの組換えタンパク質を大腸菌を宿主として発現、精製することに成功したことから、これらのタンパク質間の相互作用をin vitroで解析するための準備ができた。

今後の研究の推進方策

精製したFtgA、FliG、FliN、FliIの組換えタンパク質を用いてpull-down assayや表面プラズモン解析を行い、FtgAがFliG、FliN、FliIと相互作用するかin vitroで解析を行う。相互作用が検出された場合、部位特異的変異導入により変異型タンパク質を作製し、検出された相互作用に必須の残基を探索する。また、FtgAタンパク質を抗原として抗FtgA抗体を作製し、FtgAタンパク質の局在解析とウエスタンブロット解析を行う。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Regulation of sporangium formation by the orphan response regulator TcrA in the rare actinomycete Actinoplanes missouriensis2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Mouri, Moon-Sun Jang, Kenji Konishi, Aiko Hirata, Takeaki Tezuka, Yasuo Ohnishi
    • 雑誌名

      Molecular microbiolgy

      巻: 107 ページ: 718-733

    • DOI

      10.1111/mmi.13910

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of Sporangium Formation by BldD in the Rare Actinomycete Actinoplanes missouriensis2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Mouri, Kenji Konishi, Azusa Fujita, Takeaki Tezuka, Yasuo Ohnishi
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: 199 ページ: -

    • DOI

      10.1128/JB.00840-16

    • 査読あり
  • [学会発表] 希少放線菌Actinoplanes missouriensisの遊走子が持つIV型線毛の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      木村 知宏、手塚 武揚、相沢 慎一、大西 康夫
    • 学会等名
      2018年度 日本農芸化学会大会
  • [学会発表] 希少放線菌Actinoplanes missouriensisの胞子嚢非開裂株の取得とその原因遺伝子の同定2018

    • 著者名/発表者名
      手塚 武揚、光山 京太、安田 理沙、大西 康夫
    • 学会等名
      2018年度 日本農芸化学会大会
  • [学会発表] 希少放線菌Actinoplanes missouriensisの胞子嚢形成を制御するσ因子FliAの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      橋口 優一朗、手塚 武揚、大西 康夫
    • 学会等名
      2018年度 日本農芸化学会大会
  • [学会発表] 希少放線菌 Actinoplanes missouriensis のべん毛形成に必須な遺伝子 AMIS1780の同定と機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      手塚 武揚、前田 聡史、大西 康夫
    • 学会等名
      2018年度 日本農芸化学会大会
  • [学会発表] Characterization of the Response Regulator Receiver Domain Protein AsfR Required for Sporangium Formation in Actinoplanes missouriensis2017

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Tezuka, Tatsuki Koyama, Takuya Akutsu, Aiko Hirata, Yasuo Ohnishi
    • 学会等名
      18th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
    • 国際学会
  • [学会発表] 希少放線菌Actinoplanes missouriensisの胞子嚢特異的な遺伝子発現を制御するσ因子FliAの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      橋口優一朗, 手塚武揚, 大西康夫
    • 学会等名
      2017年度 日本放線菌学会大会
  • [備考] 東京大学 大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 醗酵学研究室

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/hakko/index.php

  • [備考] 注目を集める希少放線菌の不思議に迫る研究

    • URL

      http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2017/20170608-1.html

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公開日: 2018-12-17  

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