CPRバクテリア群が有する特異なリボソーム構造およびその進化の解析

CPR细菌独特核糖体结构分析及其进化

• 批准号: 21J12231
• 负责人: 鶴巻 萌
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12231/
• 关键词: CPRバクテリア; リボソーム; rRNA; イントロン; LAGLIDADGホーミングエンドヌクレアーゼ; リボソームタンパク質; 生命情報科学

Candidate phyla radiation (CPR) はバクテリアドメインに属する巨大な単系統群であり，メタゲノム解析などにより発見された未培養の系統を数多く内包している．CPRバクテリアは小型な細胞とゲノムを有し，一部の主要な代謝関連酵素やリボソームタンパク質の遺伝子を欠くことが知られている．本年度は，CPRバクテリアのrRNA遺伝子上に存在する挿入配列に着目して研究を実施した．CPRバクテリアのrRNA遺伝子にはイントロンと見られる挿入配列が高い頻度で存在することが報告されているが，挿入配列の系統分布や進化的背景に関して詳細には明らかになっていない．そこで本研究では，CPRバクテリアのゲノム配列からrRNA遺伝子上の挿入配列を取得し，配列の機能分類および系統解析を行った．その結果，CPRバクテリアのrRNA挿入配列の多くがLAGLIDADGホーミングエンドヌクレアーゼ (LHEs) をコードしていることが示された．LHEsは自身をコードするイントロンの転移に関与しており，転移標的部位のDNAを切断する活性を持つことで知られている．配列解析の結果，既知の生物が持つLHEsは1つまたは2つのLAGLIDADGドメインで構成される一方で，CPRバクテリアのLHEsは基本的に単一ドメインであることが分かった．さらに，CPRバクテリアから見出されたLHEの活性を調べるため，大腸菌における組換え体タンパク質の産生及び精製を行った．精製したタンパク質を用いたアッセイの結果，標的配列に対して切断活性を有することを確認した．本成果は，CPRバクテリアにおける生命現象をin vitroで検証した数少ない例であり，rRNA遺伝子に挿入配列が蓄積している機構の一部を説明することに繋がると考えられる．

The Candidate phyla radiation (CPR) system is one of the largest systems in the world. You can see that the number of uncultured systems in the system is very high. This year, there is a lot of information about the number of uncultured systems. This year, there is a lot of information about the number of uncultured systems. There is a significant increase in the number of participants in the CPR distribution system. This is the background of the improvement of the distribution of the system. This study is conducted in the context of the improvement of the distribution of the system. This study is conducted in the context of the improvement of the distribution of the system. In the CPR system, the system can be divided into different systems. The results show that rRNA is used in the configuration of multiple LAGLIDADG systems, and that the LHEs configuration does not show any errors. The LHEs have their own data sets, which can be used to analyze the data. The location of the DNA was cut off and the activity was kept. The results of the arrangement and analysis of the results showed that the biofilm held the LHEs

项目成果

Features of smaller ribosomes in Candidate Phyla Radiation (CPR) bacteria revealed with a molecular evolutionary analysis

通过分子进化分析揭示候选门辐射（CPR）细菌中较小核糖体的特征

• DOI: 10.1101/2022.01.07.475337
• 发表时间: 2022
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Megumi Tsurumaki;Motofumi Saito;Masaru Tomita;Akio Kanai
• 通讯作者: Akio Kanai

Features and molecular evolution of smaller ribosomes in Candidate Phyla Radiation (CPR) bacteria revealed with comprehensive genomic analysis.

通过全面的基因组分析揭示了候选门辐射 (CPR) 细菌中较小核糖体的特征和分子进化。

• 发表时间: 2022
• 作者: Usui Kaori;Kirihara Kenji;Tada Mariko;Fujioka Mao;Koshiyama Daisuke;Tani Motoko;Tsuchiya Maiko;Morita Susumu;Kawakami Shintaro;Kanehara Akiko;Morita Kentaro;Satomura Yoshihiro;Koike Shinsuke;Suga Motomu;Araki Tsuyoshi;Kasai Kiyoto;和崎夏子・竹内龍人;熊谷 駿;鈴木繁聡;鶴巻 萌，齋藤 元文，冨田 勝，金井昭夫
• 通讯作者: 鶴巻 萌，齋藤 元文，冨田 勝，金井昭夫

Comparative sequence analysis suggests unique ribosome features in CPR (Candidate Phyla Radiation) bacteria.

比较序列分析表明 CPR（候选门辐射）细菌具有独特的核糖体特征。

• 发表时间: 2021
• 作者: Megumi Tsurumaki;Motofumi Saito;Masaru Tomita;Akio Kanai
• 通讯作者: Akio Kanai

Features of smaller ribosomes in candidate phyla radiation (CPR) bacteria revealed with a molecular evolutionary analysis.

• DOI: 10.1261/rna.079103.122
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: RNA (New York, N.Y.)

Comparative sequence analysis for characterizing ribosome features of CPR (Candidate Phyla Radiation) bacteria.

用于表征 CPR（候选门辐射）细菌核糖体特征的比较序列分析。

• 发表时间: 2021
• 作者: 鶴巻 萌;齋藤 元文;冨田 勝;金井 昭夫
• 通讯作者: 金井 昭夫