ランタノイド依存メタノール代謝系制御機構の分子間相互作用解析

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21H02105
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分38020:応用微生物学関連
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 谷 明生 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (00335621)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: Methanol / Methylobacterium / Lanthanide

研究成果の概要

Methylobacterium属細菌はメタノール資化性で植物葉上の共生細菌である。本属細菌はカルシウム依存のMxaF, ランタノイド(Ln)依存のXoxFという二種類のメタノール脱水素酵素（MDH)を持つ。これらはLnの存在に依存して発現が切りかわる（Lnスイッチ）。本研究は、Lnスイッチの分子機構、Lnの取り込みに関わるシデロフォア及びLanmodulinの遺伝学的・生化学的解析、Lnに応答する細胞機能としてメタノール走化性についての遺伝学的機能解析と、本属細菌全ての種について比較ゲノム解析を行って、メタノール代謝経路を中心に遺伝子レパートリーとフェノタイプのリンクを探った。

自由記述の分野

応用微生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

Lnは生物学的には重要でないと考えられてきたが、メタノール資化性のグラム陰性細菌はほぼ全てLn依存のMDHを持っていることが分かってきた。Methylobacteriumは植物葉上の細菌であるためLn依存酵素だけでなくCa依存酵素を持っていると考えられる。これまで必須と考えられてきたCa依存MxaFは、ラボ環境のような特別な条件でしか必要ではなく、自然界ではLn依存XoxFが主に使われている。本属細菌ではそれが切りかわる現象があり、その分子メカニズムに迫ることを通じて、本研究では生物における新しい金属の機能と役割を明らかにしつつある。