生物種を超えたシグナリングに応答するAHL受容体の蛍光標識法の開発

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14765
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分38020:応用微生物学関連
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 奈須野 恵理 宇都宮大学, 工学部, 助教 (80709329)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: クオラムセンシング / N-アシルホモセリンラクトン / LuxR familyタンパク質 / 蛍光プローブ

研究成果の概要

一部のグラム陰性細菌は、シグナル分子であるアシルホモセリンラクトン(AHL)の細胞内濃度に依存して遺伝子の発現を集団で制御している。本研究では鎖長の異なるAHLのアシル鎖末端に発色団として4-nitrobenzo-2-oxa-1,3-diazole (NBD)基を導入し、AHL受容体(LuxR)を特異的に蛍光標識するプローブを開発した。モデルLuxRに対して蛍光標識試験を実施した結果、全てのアシル鎖長のAHL-NBDで標識可能であり特に長鎖のもので蛍光量が高かった。in vitroおよびin vivoでも標識可能であったことから、今後は未知LuxRに対するプローブの標識活性を評価する。

自由記述の分野

生物工学および微生物生態学

研究成果の学術的意義や社会的意義

データベースに登録されている3000種以上の細菌ゲノムから同定されたAHL受容体の約80%は、ペアになるAHL合成酵素が存在しない。AHL受容体を特異的に蛍光標識可能なAHL-NBDプローブは、これらのAHL受容体のみを保有する細菌の細胞間情報伝達機構を簡便に特定する新規解析ツールと言える。このAHL-NBDプローブを用いることで細菌にとどまらず細菌と競争・共生関係を構築している動植物まで含む広範な生物種を対象とした細胞間情報伝達機構による遺伝子発現制御システムの解明に繋がると期待される。