原核及び真核微生物におけるHis-Aspリン酸リレー情報伝達ネットワークの解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14014218
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 饗場 浩文 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (60211687)
• Keywords: 大腸菌 / 分裂酵母 / 情報伝達 / マイクロアレイ / ストレス応答 / ヒスチジンキナーゼ

Research Abstract

(1)大腸菌のHis-Aspリン酸リレー情報伝達系のマイクロアレイ解析
大腸菌ゲノムに存在する全てのHis-Aspリン酸リレー情報伝達系(2成分制御系:TCS)を網羅する欠失変異株を作製し、遺伝子発現パターンをマイクロレイ法にて解析した。結果はデータベースとして公開した(http//ecoli.aist-nara.ac.jp/xp_analysis/2_components/)。一方、レスポンスレギュレーターを高発現した場合のマイクロアレイデータも取得した。これらの結果を基に、機能未知のTCSにより制御される遺伝子群の同定と、TCSが感知するストレスシグナルの特定を行っている。マイクロアレイデータを解析した結果、RpoSレギュロン、鞭毛合成、鉄の取り込み、マルトースの取り込みなどの細胞機能が、複数のTCS欠失株において影響を受けることを見出した。この結果は、TCS間にクロストーク等を介した機能的相互作用が存在することを示唆した。現在、TCSを介した情報伝達ネットワークの全体像を明らかにすることを目指して、相互作用の実体に関して解析を進めている。
(2)分裂酵母のHis-Aspリン酸リレー情報伝達系の解析
分裂酵母のHis-Aspリン酸リレー情報伝達系遺伝子の破壊株を作製し、その解析からレスポンスレギュレーターPrr1が、減数分裂と酸化ストレス適応に関与することを見出した。この際、3つのヒスチジンキナーゼ(Phk1,2,3)が酸化ストレスセンサーとして機能し、Prr1に情報伝達している可能性を示唆した。また3つのヒスチジンキナーゼ(Phk1,2,3)は機能的に重複しつつ、Spy1(Hpt因子)、Mcs4(レスポンスレギュレーター)を介して細胞周期制御に関わることも示した。

Research Products

• [Publications] Oshima, T.: "Transcriptome analysis of all two-component regulatory system mutants of Escherichia coil K-12"Mol.Microbiol.. 46. 281-291 (2002)
• [Publications] Nakamichi, N.: "His-to-Asp phosphorelay circuitry for regulation of sexual development in Schizosaccharomyces pombe"Biosci.Biotech.Biochem.. 66. 2663-2672 (2002)
• [Publications] 森浩禎: "大腸菌におけるポストゲノムシーケンス解析"化学と生物. 40. 469-479 (2002)
• [Publications] Mizuno, T.: "Histidine Kinases in Signal Transduction"Elsevier Science (USA). 191-202 (2002)