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2009 年度 実績報告書

土壌細菌のカタボライト調節機構全容の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20580070
研究機関東北大学

研究代表者

大坪 嘉行  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (40342761)

キーワード土壌細菌 / カタボライト調節 / PCB分解菌
研究概要

カタボライト調節について明らかにするために、KKS102株由来のpEプロモーターを全ゲノム配列が既知のATCC 17616株に導入して解析を行った。ATCC 17616株のPTSシステム関連の遺伝子について破壊株を網羅的に作製し、これらがカタボライト調節に関与するかどうかについて解析を行っに。本株にはそのゲノム情報から2つのPTSシステムが存在することが推測されたがこの両方を同時に破壊した株において、pEプロモーターはほぼ野生型株と同等のカタボライト調節を受けることが示された。この二重破壊株に、PTSシステムの個々の構成要素を導入すると、pE活性は大きな影響を受け、導入した遺伝子によって異なるが強く抑制されるか、あるいは強く活性化された。またその一方で、グルコース存在下ではpE活性は低下し、グルコースの存在を感知するメカニズムは別に存在し機能していることが推察された。これらのことから、PTSシステムはpE活性に強い影響を与える一方で、全体としては中立であることが推測された。これまでの結果より、二成分調節系のBphPとBphQのうちセンサーカイネースをコードしているBphPは、カタボライト調節に必須ではないことが明らかとなっていた。今回の結果から、BphPおよびPTSシステムが互いに相補的に機能していることが推察され、両PTSシステムを破壊した株をもちいてBphPの機能解析を行うことで、BphPのカタボライト調節への関与を明らかにできることが期待された。また、2つのPTSシステムの構成因子の破壊株のうち3株は、広範な炭素源の資化能を失った。そのような炭素源はBphQの発現レベルを抑制した株が資化能を失う炭素源と一致することが見いだされ、PTSシステムとBphQの間には機能的に強く関連することが見いだされた。またβプロテオバクテリアにおけるPTSシステムの機能については、今まで明らかにされていないが、今回両PTSシステムがATCC 17616株のN-アセチルグルコサミンの資化に関与することが示された。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (22件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of Burkholderia multivorans ATCC 17616 genes induced in soil environment by in vivo expression technology2010

    • 著者名/発表者名
      E.Nishiyama, et al.
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子遺伝学的手法による細菌の土壌環境適応戦略の解明2009

    • 著者名/発表者名
      大坪嘉行, ら
    • 雑誌名

      生物工学会誌 87

      ページ: 434-436

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境細菌ゲノムの構造と可塑性・難分解性化合物分解の総合職と専門職の場合2009

    • 著者名/発表者名
      大坪嘉行, ら
    • 雑誌名

      化学と生物 47

      ページ: 35-42

    • 査読あり
  • [学会発表] Solexaを用いた土壌メタゲノム解析における情報解析2010

    • 著者名/発表者名
      加藤, ら
    • 学会等名
      第四回日本ゲノム微生物学会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20100307-20100309
  • [学会発表] IncP-9プラスミドNAH7の接合伝達を制御する受容菌のリン酸基転移系2010

    • 著者名/発表者名
      井上, ら
    • 学会等名
      第四回日本ゲノム微生物学会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20100307-20100309
  • [学会発表] 有機塩素系殺虫剤gammma-HCH分解細菌Sphingobium joponicum UT26株におけるgamma-HCH分解酵素遺伝子欠落株の変異様式の解明2010

    • 著者名/発表者名
      夏井, ら
    • 学会等名
      第四回日本ゲノム微生物学会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20100307-20100309
  • [学会発表] GenomeMatcherの新機能ContigAhgner:第二世代シーケンサーによって得られたコンティグを参照ゲノムに沿って表示する機能2010

    • 著者名/発表者名
      大坪, ら
    • 学会等名
      第四回日本ゲノム微生物学会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20100307-20100309
  • [学会発表] 細菌機能を利用した難分解性環境汚染物質分解へのアプローチ2010

    • 著者名/発表者名
      永田, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-30
  • [学会発表] ゲノミックアイランド由来ParAホモログによるプラスミド分配阻害2010

    • 著者名/発表者名
      宮腰, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-30
  • [学会発表] IncP-9プラスミドNAH7の接合伝達を制御する受蓉菌のリン酸基転移系2010

    • 著者名/発表者名
      井上, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-30
  • [学会発表] 土壌細菌Burkholderia multivorans ATCC17616株の土壌環境下で生育に必須な遺伝子の同定2010

    • 著者名/発表者名
      千本木, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-30
  • [学会発表] GFPレポーター株によるPseudoalteromonas atlantica AR06株の菌体外アルギン酸リアーゼ(alyA)の発現解析2010

    • 著者名/発表者名
      松嶋, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] Burkholderia multivorans ATCC 17616株におけるカタボライト抑制とPTS2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] アントラニル酸ジオキシゲナーゼ遺伝子の土壌中での機能に関する解析2010

    • 著者名/発表者名
      西山, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] GenomeMatcher:メタゲノム由来の大量リードの処理解析機能2010

    • 著者名/発表者名
      大坪, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] 土壌細菌Burkholderia multivorans ATCC 17616株の鉄応答転写因子Furと酸化ストレス応答転写因子OxvRの遺伝学的関連性2010

    • 著者名/発表者名
      木村, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] Sphingobium sp.MI1205株由来のハロアルカンデハロゲナーゼLinB-MIによるbeta-HCH分解反応機構に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      石塚, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] 有機塩素系殺虫剤Y-HCH分解細菌Sphingobium japonicum UT26株におけるY-HCH分解酵素遺伝子欠落株の変異様式の解明2010

    • 著者名/発表者名
      夏井, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] 有機塩素系殺虫剤gamma-hexachlorocyclohexane分解細菌Sphingomonas sp.MM-1株の分解関連プラスミドの解析2010

    • 著者名/発表者名
      田端, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] Hexachlorocyclohexane(HCH)異性体汚染土壌由来の有機塩素系殺虫剤Y-HCH分解細菌叢の解析2010

    • 著者名/発表者名
      川角, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] 多重汚染土壌メタゲノムライブラリーから取得した芳香族化合物初発酸化酵素遺伝子の解析2010

    • 著者名/発表者名
      菅原, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] 第二世代シークエンサーを用いた土壌汚染に対する微生物遺伝子プールの変動解析、および汚染物質分解酵素遺伝子の取得2010

    • 著者名/発表者名
      加藤, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] ゲノム解析に有用なGUIツール:GenomeMatcher2010

    • 著者名/発表者名
      大坪, ら
    • 学会等名
      第22回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      岡山理科大学
    • 年月日
      2010-01-09
  • [学会発表] Burkholderia multivorans ATCC 17616株におけるカタボライト抑制メカニズムの解明2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木, ら
    • 学会等名
      日本生化学会第81回大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20091209-20091212
  • [学会発表] 芳香族化合物による土壌撹乱に対する微生物反応のメタゲノム的解析2009

    • 著者名/発表者名
      加藤, ら
    • 学会等名
      微生物生態学会第25回大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2009-11-21
  • [備考]

    • URL

      http://www.ige.tohoku.ac.jp/joho/gmProject/gmhome.html

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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