細菌から出芽酵母へのドメイン間水平遺伝子伝達に働く正と負の因子

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20570221
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 鈴木 克周 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50221320)
• 連携研究者: 守口 和基 広島大学, 大学院・理学研究科, 講師 (30294523)
• 研究協力者: 田中 克幸 株式会社建設環境研究所 (10363045)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 水平遺伝子伝達 / 生物界間接合 / T-DNA輸送 / 細菌 / アグロバクテリア / 酵母 / 真核生物 / 接合遺伝子

研究概要

アグロバクテリウムが真核生物にT-DNAを注入する現象と大腸菌が酵母にプラスミドを注入する生物界間接合現象は、原核生物がtype 4分泌系に依存して能動的に真核生物へDNAを注入する興味深い現象である。本研究で出芽酵母が受容細胞として高い能力を発揮するのに重要な遺伝子を探索した結果、vATPase酵素サブユニット遺伝子を中心とした遺伝子が生物界間接合能力に重要であること、DNA修復組換え遺伝子RAD52、遺伝子を抑制する遺伝子SRS2等の遺伝子がT-DNA輸送での形質転換に重要であることを明らかにした。2つの現象の両方が低下する変異体がみられないことから、上記遺伝子は受容機構の中で共通部分とは異なり互いに特化した部位で機能しているものと考えられた。これらの現象の研究に必要なプラスミドならびに供与菌株と操作技術開発を行い、高頻度かつ容易な形質転換ならびに高精度かつ容易な加工を可能にした。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a reinforced Ti-evictionplasmid useful for construction of Tiplasmid-free Agrobacterium strains. (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yamamoto, K. Suzuki
  • 雑誌名: J. Microbiol. Meth
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yeasttrans for mation mediated by Agrobacteriumstrains harboring an Ri plasmid : comparativestudy between GALLS of an Ri plasmid andvirE of a Ti plasmid. (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kiyokawa, S. Yamamoto, Y. Sato, N. Momota, K. Tanaka, K. Moriguchi and K. Suzuki
  • 雑誌名: Genes Cells
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening foryeast mutants defective in recipient ability for transkingdom conjugation with Escherichia colirevealed importance of vacuolar ATPase activityin the horizontal DNA transfer phenomenon. (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuta, E. Satoh, C. Katoh, K. Tanaka, K. Moriguchi, K. Suzuki
  • 雑誌名: Microbiol Res. ページ: 1-6
  • DOI: doi:10.1016/j.micres.
  • 査読あり
• [雑誌論文] transferable between Escherichia coli andAgrobacterium species. (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kiyokawa, S. Yamamoto, K. Sakuma, K. Tanaka, K. Moriguchi, and K. Suzuki
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. 巻: 75 ページ: 1845-1851
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noveltoxin-antitoxin system composed of serineprotease and AAA-ATPase homologuesdetermines the high stability andincompatibility of the tumor-inducing plasmidpTiC58. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, S., Kiyokawa, K., Tanaka, K., Moriguchi, K, , Suzuki, K.
  • 雑誌名: J. Bacteriol. 巻: 191 ページ: 4656-4666
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variation of 16S-23S internally transcribed spacer sequenceand intervening sequence in rDNA among the three major Agrobacterium species. Microbiol. (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Bautista-Zapanta, H. H. Arafat, K. Tanaka, H. Sawada, K. Suzuki
  • 雑誌名: Res 巻: 164 ページ: 604-612
  • 査読あり
• [雑誌論文] A bility of Agrobacteriumtumefaciens and A. rhizogenes strains (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, H. H. Arafat, H. Urbanczyk, S. Yamamoto, K. Moriguchi, H. Sawada, and K. Suzuki
  • 雑誌名: inability of A. vitis and A. rubi strains to adapt tosalt-insufficient environment, and taxonomicsignificance of a simple salt requirement test inthe pathogenic Agrobacterium speciesJ. Gen. Appl. Microbiol. 巻: 55 ページ: 35-41
  • 査読あり
• [学会発表] IV型分泌系を応用した新規遺伝子導入法の確立 (2012)
  • 著者名/発表者名: 守口和基, 枝廣憲孝池ヶ谷洋佑白木田中克幸、倉田のり、鈴木克周
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20120900-12
• [学会発表] Riプラスミドをもつアグロバクテリア株の出芽酵母に対する低形質転換能の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清川一矢、山本真司、佐藤由香里、田中克幸、守口和基、鈴木克周
  • 学会等名: 日本植物学会中四国支部香川大会
  • 発表場所: 香川大学
  • 年月日: 20110514-15
• [学会発表] Yeasttrans for mation mediated by Agrobacteriumstrains harboring an Ri plasmid. (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kiyokawa, S. Yamamoto, K. Tanaka, K. Moriguchi, K. Suzuki
  • 学会等名: 32nd International Crown Gall Conference
  • 発表場所: HiltonGarden Inn, Middleton, Wisconsin, USA
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] Stabilityenhancing genes of Ti plasmids and itsapplication. (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yamamoto, K. Kiyokawa, K. Tanaka, K. Moriguchi, K. Suzuki
  • 学会等名: 32nd International Crown Gall Conference
  • 発表場所: Hilton Garden Inn, Middleton, Wisconsin, USA
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] Diversity among strains inAgrobacterium species. (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yamamoto, K. Tanaka, H. H. Arafat, J. Bautista-Zapanta, H. Urbanczyk, K. Suzuki
  • 学会等名: ISBDS2010International Symposium of BiodiversitySciences" Genome, Evolution and Environment
  • 発表場所: 名古屋市ルブラ王山
  • 年月日: 2010-08-01
• [学会発表] TiプラスミドpTiC58上に見出された新しいタイプのトキシン-アンチトキシンシステムietASの研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本真司、清川一矢、田中克幸、守口和基、鈴木克周
  • 学会等名: 農芸化学会大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 大腸菌から出芽酵母への生物界間接合を利用した高効率かつ安定な新規遺伝子導入法の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 枝廣憲孝, 守口和基, 池ヶ谷洋佑, 藤原慎哉, 田中克幸, 鈴木克周
  • 学会等名: 日本植物学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 20090516-17
• [学会発表] T-DNA輸送システムによる出芽酵母の形質転換に関与する遺伝子の網羅的スクリーニング法の確立 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤由香里, 清川一矢, 山本真司, 百田直人, 高松詩穂理, 田中克幸, 守口和基, 鈴木克周
  • 学会等名: 日本植物学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 20090516-17
• [学会発表] TiプラスミドvirEとRiプラスミドGALLSの比較:出芽酵母に対する形質転換能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 清川一矢, 山本真司, 佐藤由香里, 百田直人, 田中克幸, 守口和基, 鈴木克周
  • 学会等名: 日本植物学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 20090516-17
• [学会発表] TiプラスミドvirEとRiプラスミドGALLSの比較:出芽酵母に対する形質転換能. (2009)
  • 著者名/発表者名: 清川一矢, 山本真司, 佐藤由香里, 百田直人, 田中克幸, 守口和基, 鈴木克周
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] 生物界間接合-その分子メカニズムの解析と遺伝子導入系としての応用(II) (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤原慎哉, 池ヶ谷洋佑, 影居聡子, 守口和基, 田中克幸, 鈴木克周
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-12
• [学会発表] 植物病原菌Agrobacteriumbiovar 2(Rhizobium rhizogenes)の染色体バックグランドの違いによる植物形質転換能の比較. (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中克幸, 清川一矢, 山本桃子, 寺田良介, 山本真司, 守口和基, 澤田宏之, 鈴木克周
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-12
• [学会発表] Noveltoxin-antitoxin genes on pTiC58 determine thestability and high incompatibility of theplasmid (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Yamamoto, K Kiyokawa, K Tanaka, KMoriguchi, K Suzuki
  • 学会等名: Annual Crown Gall Conference
  • 発表場所: University of Michigan, USA
  • 年月日: 20081122-23
• [学会発表] Construction of disarmed Ti plasmidstrasferable between Escherichia coli andAgrobacterium (2008)
  • 著者名/発表者名: K Kiyokawa, S Yamamoto, K Tanaka, KMoriguchi, K Suzuki
  • 学会等名: Annual Crown Gall Conference
  • 発表場所: University of Michigan, USA
  • 年月日: 20081122-23
• [学会発表] Agrobacterium rhizogenes(biovar 2)の染色体側バックグランドに基づいた植物形質転換能の比較 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本桃子, 田中克幸, 清川一矢, 山本真司, 守口和基, 澤田宏之, 鈴木克周
  • 学会等名: 第65回日本植物学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20080517-18
• [学会発表] pTiC58の不和合性・安定性増大遺伝子. (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本真司, 田中克幸, 守口和基, 鈴木克周
  • 学会等名: 第65回日本植物学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20080517-18
• [図書] Tiand Ri plasmids. In : Microbial Megaplasmids. E. Schwartz(ed.) in Microbiology Monographseries. (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Suzuki, K. Tanaka, S. Yamamoto, K. Kiyokawa, K. Moriguchi, K. Yoshida
  • 総ページ数: 133-147
  • 出版者: Springer Verlag, Heidelberg
• [産業財産権] :プラスミド除去用組み換えプラスミドおよびその利用 (2011)
  • 発明者名: 山本真司、鈴木克周
  • 権利者名: 国立大学法人広島大学
  • 産業財産権番号: 特許願
  • 出願年月日: 2011-07-13