研究課題
これまでに「ある種の翻訳阻害剤により細胞が高濃度の塩に対する抵抗性を獲得する」という予備的な実験結果を得ているが、この現象は、既知の浸透圧耐性メカニズムから説明することは困難であり、それゆえに浸透圧（塩）耐性の新しいメカニズムの存在を示唆するものとなっている。本研究は、遺伝学的手法、生理学的手法ならびに生化学的手法を駆使して、翻訳阻害剤による浸透圧抵抗性獲得のメカニズムおよびその遺伝的背景を明らかにすること、そして、それを基礎とする新しい浸透圧ストレス応答の遺伝子発現ネットワークの全体像を明らかにすることを目的とする。昨年度は、カスガマイシン等の翻訳阻害剤により、大腸菌の細胞が塩ショックから早期に立ち直ることを明らかにしたが、本年度は、細胞の浸透圧（塩）耐性がセリルtRNA合成酵素の阻害剤であるセリンハイドロキサメートによっても引き起こされることを明らかにした。セリンハイドロキサメートは、細胞内のセカンドメッセンジャーであるppGppを生産させることが知られており、本研究では、翻訳阻害剤による浸透圧（塩）耐性に対するppGppの効果を解析した。まず、ppGpp合成酵素であるRelAとSpoTを欠損した細胞を作製した。このppGpp非生産細胞では、セリンハイドロキサメートの効果はなくなったが、カスガマイシン等の翻訳阻害剤の効果は依然として見られた。これらの薬剤とppGpp欠損との相乗効果なども考慮し、最終的に細胞の浸透圧（塩）耐性に至る経路には、ppGpp依存経路とppGpp非依存経路の２つの異なった経路があることを結論づけた。また、昨年度明らかにしたシグマE（膜結合型シグマ因子）の一過的活性化が通常より早期におこるという現象は、ppGpp依存経路とppGpp非依存経路のどちらで同じように起こることを明らかにした。
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