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2010 年度 実績報告書

土壌環境下における放線菌有用機能の発現制御ネットワークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21380050
研究機関独立行政法人農業環境技術研究所

研究代表者

藤井 毅  独立行政法人農業環境技術研究所, 生物生態機能研究領域, 領域長 (00354100)

研究分担者 齋藤 明広  静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (50375614)
キーワード細菌 / マイクロアレイ / 酵素 / 抗生物質 / 発現制御
研究概要

土壌で生育している放線菌Streptomyces coelicolor A3 (2)株におけるキチン代謝プロセスを明らかにするため、キチンを添加した滅菌土壌に本菌を植菌し、経時的に土壌からRNAを抽出して本菌ゲノム上に存在する複数のキチナーゼ遺伝子やキチン代謝産物の取込みに関与するトランスポーターの遺伝子などの発現を定量PCRを用いて解析し、キチンを添加ない場合と比較した。その結果、土壌中でも液体培地と同様に、キチン存在下で放線菌の多様性に富んだ複数のキチナーゼ遺伝子の発現が誘導されることが明らかになった。また、液体培養条件下で生育している場合と土壌環境条件下で生育している場合で、発現している各キチナーゼ遺伝子の相対発現量を比較した結果、これまで発現が確認されていなかったキチナーゼ遺伝子を複数見出し、液体培地では発現が低いにも関わらず、土壌中で発現量が特に高くなるキチナーゼ遺伝子が存在することなど新知見を得ることができた。また、近年放線菌のキチナーゼ遺伝子群の誘導ばかりでなく胞子形成にいたる形態変化や抗生物質生産に関与することが示唆されたN-アセチルグルコサミンの代謝調節蛋白質の遺伝子dasRを標的に相同組換えを用いたノックアウト変異株を作成し野生株とそのキチナーゼ遺伝子発現パターンを比較した結果、このdasR変異株が液体培地では野生株の4分の1程度にキチナーゼ活性が低下し、土壌環境条件下では一部のキチナーゼ遺伝子の発現が全く失われることが明らかとなり、この転写制御因子がキチナーゼ遺伝子の発現制御にも関与していることが明らかになった。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Methods for Determining Humic Acids in the Nucleic Acids Samples for Molecular Biological Analysis.2011

    • 著者名/発表者名
      Wang, Y., Fujii, T.
    • 雑誌名

      Biosci.Biotechnol.Biochem.

      巻: 75(2) ページ: 355-357

    • 査読あり
  • [学会発表] Soil specific chitinase gene expression in Streptomyces coelicolor A3(2)2010

    • 著者名/発表者名
      Behnam, N., Kobayashi, M., Fujii, T.
    • 学会等名
      International Symposium on New Frontiers in Microbiology and Biotechnology
    • 発表場所
      中国、江南大学
    • 年月日
      2010-09-29
  • [学会発表] Chitinase-production and N,N'-diacetylchitobiose-uptake in Strepomyces coelicolor A3(2)2010

    • 著者名/発表者名
      Saito, A., Fujii, T., Shinya, T.Shibuya, N., Ando, A., Miyashita, K.
    • 学会等名
      The 11^<th> International Conference on Chitin and Chitosan and The 8^<th> Asia-Pacific Chitin and Chitosan Symposium
    • 発表場所
      台湾、台湾理工科大学
    • 年月日
      2010-09-08
  • [学会発表] Purification and characterization of a soil specific chitinase from Streptomyces coelicolor A3(2)2010

    • 著者名/発表者名
      Behnam, N., Kobayashi, M., Fujii, T.
    • 学会等名
      日本放線菌学会
    • 発表場所
      東京、船堀
    • 年月日
      2010-09-02
  • [学会発表] Detection of genome-wide gene expression in Pseudomonas putida KT-2440 growing in soil by microarray analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Wang, Y., Morimoto, S., Ogawa, N., Fujii, T.
    • 学会等名
      International Symposium on Microbial Ecology 13
    • 発表場所
      米国、シアトル
    • 年月日
      2010-08-27
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces coelicolor A3(2)における2つの(GlcNAc)_2輸送系の役割2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤明広, 飯沼千晴, 新屋友規, 出崎能丈, 澁谷直人, 安藤昭一, 藤井毅, 宮下清貴
    • 学会等名
      第24回キチン・キトサンシンポジウム
    • 発表場所
      東京、東京大学
    • 年月日
      2010-07-14
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces coelicolor A3(2)のキチナーゼ生産におけるDasRの機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      佐野ユカリ, 村上聡史, 海老瀬広規, 齋藤明広, 新屋友規, 出崎能丈, 澁谷直人, 安藤昭一, 藤井毅, 宮下清貴
    • 学会等名
      第24回キチン・キトサンシンポジウム
    • 発表場所
      東京、東京大学
    • 年月日
      2010-07-13
  • [学会発表] Detection of soil specific gene expression of a chitinase in Streptomyces coelicolor2010

    • 著者名/発表者名
      Behnam, N., Kobayashi, M.Fujii, T.
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会
    • 発表場所
      東京、東京大学
    • 年月日
      2010-05-21
  • [図書] 物質と生命の科学(惣田〓夫・出口潔編著)2011

    • 著者名/発表者名
      齋藤明広
    • 総ページ数
      195(10)
    • 出版者
      現代図書
  • [図書] メタゲノム解析技術の最前線(共著)2010

    • 著者名/発表者名
      藤井毅
    • 総ページ数
      231(9)
    • 出版者
      シーエム出版
  • [備考]

    • URL

      http://www.niaes.affrc.go.jp/researcher/fujii_t.html

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公開日: 2012-07-19  

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