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2010 年度 実績報告書

好冷微生物の低温環境適応を可能にする分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20360372
研究機関京都大学

研究代表者

栗原 達夫  京都大学, 化学研究所, 准教授 (70243087)

研究分担者 川本 純  京都大学, 化学研究所, 助教 (90511238)
キーワード生物・生体工学 / 微生物 / 特殊環境
研究概要

1.S.livingstonensis Ac10の低温環境適応における低温誘導性内膜タンパク質(Ald、AtoS、DegP、FtsY、MreB、PspA、SdhA、SurA)の生理的役割を解析するために、それぞれの遺伝子破壊株を作製し、4℃と18℃での生育速度への影響を解析した。その結果、ftsY遺伝子破壊株とsdhA遺伝子破壊株は培養温度に関係なく生育速度が低下することが見いだされた。一方、pspA遺伝子破壊株とmreB遺伝子破壊株は、低温での生育能が低下したことから、PspAによる細胞膜の安定化、およびMreBの関与する細胞分裂、細胞骨格形成が、本菌の低温での生育に重要であることが示唆された。
2.S.livingstonensis Ac10は、高度不飽和脂肪酸の1種であるエイコサペンタエン酸(EPA)を低温誘導的に生産する。EPAは全脂肪酸の約5%を占める。EPA生合成遺伝子を破壊したとき、低温での生育速度が顕著に低下し、異常に伸長した菌体が形成されたことから、低温での生育や細胞分裂にEPAが重要な役割を担っていると考えられる。低温誘導性内膜タンパク質として同定されたPspAとMreBについて、EPAとの相互作用を解析した。各遺伝子を高発現するベクター(pJRDpspA、pJRDmreB)をEPA欠損株に導入することで、EPA欠損株の低温での生育障害におよぼす影響について解析した。その結果、pspA高発現プラスミドを導入することでEPA欠損株の低温での生育速度が向上し伸長した菌体の形成が抑制されることがわかった。以上の結果から、EPAの欠損は、PspAの生産量、もしくは細胞膜における安定性などの機能発現に影響しているものと考えられた。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of cold-inducible inner membrane proteins of the psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac1O, by proteomic analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Park, Jungha, et al
    • 雑誌名

      Extremophiles

      巻: 16 ページ: 227-236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro refolding of an OmpA homolog, a major cold-inducible outer membrane protein, from a psychrotrophic bacterium, Shewanella livingstonensis Ac102011

    • 著者名/発表者名
      Dai, Xian-Zhu, et al
    • 雑誌名

      Journal of Japanese Society for Extremophiles

      巻: 10 ページ: 90-96

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Favourable effects of eicosapentaenoic acid on the late step of the cell division in a piezophilic bacterium, Shewanella violacea DSS12, at high-hydrostatic pressures2011

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, Jun, et al
    • 雑誌名

      Environ.Microbiol.

      巻: 13 ページ: 2293-2298

    • 査読あり
  • [学会発表] 細菌細胞膜における高度不飽和脂肪酸含有リン脂質の機能:局在化と膜タンパク質生合成における機能2012

    • 著者名/発表者名
      栗原達夫, et al
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都市・京都女子大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-25

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公開日: 2013-06-26  

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