好熱糸状性細菌の新規細胞間コミュニケーション機構の解明

本研究では、Chloroflexus aggregansを対象とし、好熱菌に未発見の細胞間コミュニケーションシグナル物質を同定し、そのシグナル物質の合成、制御、作用機構を明らかにすることを目的としている。2022年度は、主に「細胞間コミュニケーションシグナル分子の構造および特性の解明」および「シグナルの受容・伝達経路の解明」を目指して研究を実施した。シグナル分子の活性は、Chloroflexus aggregansの滑走運動による細胞凝集形成速度を測定し評価した。シグナル分子の同定・構造解析のため、抽出・精製条件を以下の通り決定した。培養液から遠心分離およびろ過により細胞外画分を回収した。酸沈殿により夾雑物を除去したのち、分画分子量の異なる限外ろ過膜を用いて段階的に分画し、分画分子量1kDa以下の画分からシグナル分子を回収した。強陽イオン交換クロマトグラフィー、次いでゲルろ過クロマトグラフィーに供し、活性画分を得た。得られた化合物について、質量分析、元素分析、UV-VIS吸収スペクトル、赤外吸収スペクトル解析を実施し、その化学構造を推定できた。本物質はこれまでに微生物で知られているシグナル物質とは異なる新規の化合物であることがわかった。シグナルの受容・伝達経路の解明のため、精製品の添加による遺伝子転写変化を解析した。Chloroflexus aggregansの細胞懸濁液に精製品を添加し10分後の細胞からRNAを抽出し、RNA Seq解析を実施した。ゲノムからは化学走性に関わることが示唆される遺伝子も見つかっていたが、それらの遺伝子転写量に顕著な変化はなく、滑走運動の制御は既知機構とは異なると考えられた。

本研究では、Chloroflexus aggregansを対象とし、好熱菌に未発見の細胞間コミュニケーションシグナル物質を同定し、そのシグナル物質の合成、制御、作用機構を明らかにすることを目的としている。2022年度は、主に「細胞間コミュニケーションシグナル分子の構造および特性の解明」および「シグナルの受容・伝達経路の解明」を目指して研究を実施した。シグナル分子の活性は、Chloroflexus aggregansの滑走運動による細胞凝集形成速度を測定し評価した。シグナル分子の同定・構造解析のため、抽出・精製条件を以下の通り決定した。培養液から遠心分離およびろ過により細胞外画分を回収した。酸沈殿により夾雑物を除去したのち、分画分子量の異なる限外ろ過膜を用いて段階的に分画し、分画分子量1kDa以下の画分からシグナル分子を回収した。強陽イオン交換クロマトグラフィー、次いでゲルろ過クロマトグラフィーに供し、活性画分を得た。得られた化合物について、質量分析、元素分析、UV-VIS吸収スペクトル、赤外吸収スペクトル解析を実施し、その化学構造を推定できた。本物質はこれまでに微生物で知られているシグナル物質とは異なる新規の化合物であることがわかった。シグナルの受容・伝達経路の解明のため、精製品の添加による遺伝子転写変化を解析した。Chloroflexus aggregansの細胞懸濁液に精製品を添加し10分後の細胞からRNAを抽出し、RNA Seq解析を実施した。ゲノムからは化学走性に関わることが示唆される遺伝子も見つかっていたが、それらの遺伝子転写量に顕著な変化はなく、滑走運動の制御は既知機構とは異なると考えられた。