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2015 年度 実績報告書

細菌膜脂質ドメイン構造の全体像とその細胞機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24570003
研究機関埼玉大学

研究代表者

松本 幸次  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (00119140)

研究分担者 原 弘志  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00173071)
松岡 聡  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (90509283)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード細胞膜脂質ドメイン / 大腸菌 / 枯草菌 / 酸性リン脂質 / カルジオリピン / カルジオリピン合成酵素 / ClsA / ホスファチジルグリセロール
研究実績の概要

○27年度の本研究計画は以下の2つの方向の課題に分けて研究を実施した。
課題(1)新規糖脂質プローブの開発と細胞表層の脂質分布: 糖脂質合成酵素UgtPが、細胞分裂タンパク質EzrA およびSpoIIEと相互作用することを見出している。このように大きな進展がみられたことから、プローブ探索は、UgtP の局在とSpoIIEの相互作用の解析に重点をシフトすることとしてきた。また、膜の糖脂質は、ECFσ因子のアンチσタンパク質の働きを安定化する役割をもつことを、本来糖脂質をもたない大腸菌内で再構成する実験により明らかにした。
課題(2)脂質合成酵素が細胞分裂隔壁に局在する機構の解明:カルジオリピン合成酵素ClsA とMinD には細胞膜に結合するMTS (membrane-targeting-sequence) と称される両親媒性のαへリックスが存在する。本年度はClsAのCOOH末端にある2つのMTS配列の解析を更にすすめ、これが実際に膜に結合する機能を持つことを細胞から膜画分を得てWestern解析により証明した。NH2末端にある膜貫通領域の膜局在への役割も確認した。この結果をRes in Microbiol誌に報告した。
一方では細菌細胞の表層の膜脂質の不均一性を生み出す原理としてのTransertion(仏 Rouen大 Vic Norris により提案)について考察を進め、COOH末端にあるMTSが如何にしてClsAタンパク質を細胞の極に局在させるかについて新たな提案を行った。
ClsAのCOOH末端MTSの役割をもとに、現在MinDの2つのMTSが膜に結合する役割の再検討を進めており、枯草菌MinDはDivIVAとMinJの介在により細胞の極に引き寄せられてFtsZリングの形成を妨げる機能を発揮するとされてきたが、このような従来の見解とは異なる新規の結果を得ている。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Septal localization by membrane targeting sequences and a conserved sequence essential for activity at the COOH- terminus of Bacillus subtilis cardiolipin synthase2016

    • 著者名/発表者名
      Kusaka J, Shuto S, Imai Y, Ishikawa K, Saito T, Natori K, Matsuoka S, Hara H, and Matsumoto K.
    • 雑誌名

      Research in Microbiology

      巻: 167 ページ: 202-214

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.resmic.2015.11.004

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Extending the Transertion Hypothesis2015

    • 著者名/発表者名
      Norris V, Mileykovskaya E, and Matsumoto K
    • 雑誌名

      Biochemistry & Analytical Biochemistry

      巻: 4 ページ: 4

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.4172/2161-1009.1000234

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The membrane: transertion as an organizing principle in membrane heterogeneity2015

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto K, Hara H, Fishov I, Mileykovskaya E, and Norris V
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 6 ページ: 572

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2015.00572

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Repression of the activities of two extracytoplasmic function sigma factors, σM and σV, of Bacillus subtilis by glucolipids in Escherichia coli cells2015

    • 著者名/発表者名
      Seki T, Mineshima R, Hashimoto M, Matsumoto K, Hara H, and Matsuoka S
    • 雑誌名

      Genes Genetic Systems

      巻: 90 ページ: 109-111

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Bimolecular Fluorescene Complementation (BiFC)を用いたペリプラズムにおけるRcs系のタンパク質間相互作用解析2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴皓、高野晃、松本幸次、松岡聡、原弘志
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] 枯草菌sigIの転写制御解析2015

    • 著者名/発表者名
      松岡聡、松本幸次、原弘志
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質欠損株におけるECFシグマ因子σVの活性化機構2015

    • 著者名/発表者名
      関貴洋、松岡聡、松本幸次、原弘志
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] 大腸菌Rcs系におけるRcsFとRcsCの相互作用解析2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴皓、高野晃、松本幸次、松岡聡、原弘志
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] 大腸菌Rcsシグナル伝達系におけるRcsFの役割2015

    • 著者名/発表者名
      伊沢朋子高野晃、松本幸次、松岡聡、原弘志
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] モノグルコシルジアシルグリセロールによる大腸菌主要膜脂質欠損の相補検討2015

    • 著者名/発表者名
      上野通宗、高野晃、松本幸次、松岡聡、原弘志
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] 枯草菌糖脂質合成酵素遺伝子ugtP欠損株におけるECFシグマ因子の活性化機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      関貴洋、峯島良太、松岡聡、松本幸次、原弘志
    • 学会等名
      第57回日本脂質生化学会
    • 発表場所
      一橋大学一橋講堂(東京都国立市)
    • 年月日
      2015-05-28 – 2015-05-29

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公開日: 2017-01-06  

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