Elucidation of the underlying mechanism on plasmid insensitive host

阐明质粒不敏感宿主的潜在机制

• 批准号: 20J14149
• 负责人: 河野 響
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J14149/
• 关键词: Plasmid; Pseudomonas; CysB

プラスミドとは、宿主細菌の生育には必須ではない環状DNAであり、その保持は汚染物質分解能や薬剤耐性能といった幅広い形質を宿主に付与する。また、その保持は宿主に生育負荷（生育する上でのハンディキャップ）を与えることが通説とされてきた。ところで、申請者は環境細菌Pseudomonas resinovorans CA10dm4株がプラスミドを保持しても生育負荷を感じない「プラスミド非感受性」であることを見出した。そこで、トランスポゾン変異により「プラスミド感受的」に変化した変異株を取得し、各種解析を適用することで、新規性質の分子機構の解明を目指した。まず、変異株をRNA-Seqに供した結果、硫黄代謝に関与する複数種のオペロンの転写抑制が観察された。Pseudomonas属細菌を含むグラム陰性細菌では、これらオペロンは転写制御因子CysBの制御下にある。そこでCysBに着目し、cysB破壊株を用いたRNA-Seq解析によりCA10dm4株のCysBレギュロンを同定したところ、CysBレギュロン全体の転写抑制が変異株で生じていた。つまり、変異株においてCysBの転写活性化能が低下した、つまりプラスミド非感受性の発揮にはCysBの転写活性化能が必須であることが明らかになった。また、CysBレギュロンには三つの転写制御因子（SpiR1, 2, 3）が含まれる。このうち、SpiR3がプラスミド非感受性の発揮に直接的に関与することを実証した。また、CysBの直接の制御下にSpiR1, 2が、さらにその下流にSpiR3が存在するような階層構造を各種解析を通じて実証した。プラスミド非感受性の発揮に、硫黄代謝を司るCysBが必須であるという知見は非常に新規性が高く、今後のさらなる進展が期待される。

In order to reproduce, the host bacteria must have circular DNA and maintain the ability to decompose pollutants, tolerance, and form. To maintain the fertility load of the host Environmental bacteria Pseudomonas resinovorans CA10dm4 strains are sensitive to fertility load. The analysis of molecular structure of different species and characteristics A variety of RNA-Seq inhibitors were detected for sulfur metabolism. Pseudomonas spp. bacteria contain the control factor CysB. The RNA-Seq analysis of CysB and CysB strains showed that CysB and CysB were all inhibited by RNA. The activity of CysB is low in different plants, and the activity of CysB is necessary in the development of non-susceptible plants. CysB, CysB, Cys This is the first time that SpiR3 has been used to detect non-responsive activity. CysB directly controls SpiR1, 2, 3 and 4, and the existence of SpiR3 is demonstrated by various analytical methods. CysB must be recognized as a new receptor for sulfur metabolism, and future progress is expected.

项目成果

IncP-7群プラスミドpCAR1上に新たに見出されたTAシステムの機能解析

IncP-7组质粒pCAR1上新发现的TA系统的功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 高島 綾;河野 響;上田 朋美;水口 千穂;岡田 憲典;野尻 秀昭
• 通讯作者: 野尻 秀昭

硫黄代謝を司る転写制御因子 CysB がプラスミド非感受性の鍵因子である

CysB 是一种控制硫代谢的转录调节因子，是质粒不敏感的关键因素

• 发表时间: 2021
• 作者: 河野響;水口千穂;岡田憲典;野尻秀昭
• 通讯作者: 野尻秀昭

プラスミド獲得直後の宿主はどのような細胞内応答を示すのか？

宿主获得质粒后立即表现出什么样的细胞内反应？

• 发表时间: 2021
• 作者: 高島 綾;Zhang Huiting;河野 響;水口 千穂;岡田 憲典;野尻 秀昭
• 通讯作者: 野尻 秀昭

A Novel Small RNA on the Pseudomonas putida KT2440 Chromosome Is Involved in the Fitness Cost Imposed by IncP-1 Plasmid RP4

• DOI: 10.3389/fmicb.2020.01328
• 发表时间: 2020-06
• 期刊: Frontiers in Microbiology
• 影响因子: 5.2
• 作者: Hibiki Kawano;C. Suzuki-Minakuchi;D. Sugiyama;N. Watanabe;Yurika Takahashi;K. Okada;H. Nojiri