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2015 年度 実績報告書

放線菌の接合伝達機構解明と人為的高速ゲノム進化への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25292047
研究機関信州大学

研究代表者

片岡 正和  信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (90332676)

研究分担者 三島 正規  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (70346310)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードTraB / 接合関連遺伝子群 / 放線菌
研究実績の概要

pSN22のTraBは菌糸間でのDNA輸送に関与するDNAチャネルであり、主要伝達タンパク質とも呼ばれる。核磁気共鳴(NMR)を用いた構造解析により、TraBの一次構造が大きく3つのドメインに大別され、アミノ末端側から順に細胞膜への係留、モーター活性、DNAへの結合の各機能を果たすことを示唆するデータを得た。TraBが有する機能を分子レベルで解明することを目的とし、in vitro, in vivoの両面から解析を試みた。まずモータードメインの機能に着目した。このドメイン内には2種類のNTP結合モチーフが存在し、Walker typeはStreptomyces属を宿主とする他のプラスミド由来の主要伝達タンパク質と高い相同性を示す。我々はTraBがATPase活性を有し、その機能を担うためにはWalker typeが重要なのではないかと考え、仮説を確かめるため、Walker type内に点突然変異を導入した変異体TraB、及びWalker typeをそれぞれ異なるパターンで欠落させた部分欠失変異体を作製し、これらのATPase活性を野生型TraBと比較した。その結果、変異型TraBの活性値は野生型に比べて50%以下に低下する傾向が見られ、保存性が高くない領域の変異でも同様の傾向を示した。また、Walker typeを欠落させた部分欠失変異体の活性値も野生型と比較して著しい減少を示した。加えてATPase活性を低下させるような変異を導入した場合において接合伝達の不活化が顕著に見られることを明らかとした。これらの結果はTraBがATPase活性を有し、Walker typeモチーフ内の変異によりその活性が損なわれること、及びTraBのATPase活性減少が接合伝達機構の喪失に直接関与することを示している。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 放線菌プラスミドpSN22の接合伝達における必須タンパク質TraBの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      矢野嵩紘、宮武徹、片岡正和
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
    • 発表場所
      札幌 国際会議場
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-30
  • [学会発表] 線状プラスミドにおける接合伝達機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      丸山直也、池田治生、片岡正和
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
    • 発表場所
      札幌 国際会議場
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-30
  • [学会発表] 放線菌接合伝達遺伝子によるゲノム移行2016

    • 著者名/発表者名
      村端広介、金眞熙、宮武徹、片岡正和
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
    • 発表場所
      札幌 国際会議場
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-30
  • [学会発表] Conjugation in modern microbiology2016

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Kataoka
    • 学会等名
      異分野融合ワークショップ: 微生物生命システム研究と合成生物学の融合
    • 発表場所
      奈良先端大学院大学
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-17
    • 招待講演
  • [学会発表] 放線菌プラスミド pSN22 の接合伝達における必須タンパク質 TraB の膜局在及び ATPase 活性に関する解析2016

    • 著者名/発表者名
      矢野嵩紘、宮武徹、片岡正和
    • 学会等名
      日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      大岡山 東工大
    • 年月日
      2016-03-03 – 2016-03-04
  • [学会発表] 放線菌接合伝達遺伝子による染色体移行手法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      村端広介、金眞熙、宮武徹、片岡正和
    • 学会等名
      グラム陽性菌ゲノム機能会議
    • 発表場所
      雄琴温泉 雄山荘
    • 年月日
      2015-08-27 – 2015-08-28
  • [学会発表] Optimization of Gene Transfer by the RK2 between Cross-species2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yokoi, Mitsuhiro Itaya, Hitrotada Mori, Msakazu Kataoka
    • 学会等名
      American Society for Microbiology
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-06-03
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional analysis of DNA channel protein, TraB, for Streptomyces conjugation2015

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Kataoka, Tetsu Miyatake, Mai Kobe
    • 学会等名
      American Society for Microbiology
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-06-03
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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