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代謝物に着目した大腸菌酸耐性の発現制御機構の解明とその感染予防法への応用

阐明以代谢物为中心的大肠杆菌耐酸性表达控制机制及其在感染预防方法中的应用

基本信息

批准号：
19J13348
负责人：
神田健
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J13348/
关键词：
大腸菌酸耐性食中毒 GADシステムインドール Tryptophanase RNase E TolC Gadシステム

项目摘要

2020年度は、弱酸性条件下におけるtnaA mRNAの分解メカニズムの解明を目指し、まず補助因子の関与を検証した。tnaA mRNAと相互作用する因子としてProQ（RNAシャペロン）およびYafQ（RNA分解酵素）が報告されていたため、それらをコードする遺伝子の欠損株を構築しtnaA mRNA量を定量した。しかし、予想に反し、tnaA mRNAの分解の程度は野生株と同様であった。mRNA分解に関与する可能性のある因子としてHfq（主要RNAシャペロン）およびデグラドソーム（RNA分解複合体）が報告されているが、これら因子がtnaA mRNA分解に関与していないことはこれまでの研究で解明している。したがってこの結果は、弱酸性条件下におけるtnaA mRNAの分解が補助因子に依存しないことを強く示唆するものであった。よって、弱酸性条件下ではtnaA mRNAの二次構造が変化することでRNase Eによる切断効率が増大している可能性が考えられた。そこでこの分解にtnaA mRNAの5’-UTRが関与しているかどうか、lacZフュージョンによるレポーターアッセイを実施することで検証した。弱酸性条件下におけるlacZ mRNA量を定量したが、tnaA mRNAの減少量と比較するとその程度は極めて小さかった。したがって、tnaA mRNAの酸性条件特異的な分解は、CDSまたは3’-UTRの構造変化により引き起こされている可能性が示唆された。これについては、今後さらに検証していく必要がある。またトランスクリプトーム解析の再解析により、酸性条件下で特定のアミノ酸代謝関連遺伝子の発現が大きく変動していることを見出した。詳細な解析から、この発現変動が新規酸耐性機構の一部であることを解明した（論文投稿予定のため詳細は公表不可）。本発見については、2021年度中の論文発表を予定している。

In 2020, the decomposition of tnaA mRNA under weak acid conditions was investigated. tnaA mRNA interaction factors such as ProQ and YafQ are reported to be responsible for the quantification of tnaA mRNA levels. The degree of tnaA mRNA decomposition is similar to that of wild plants. The factors involved in mRNA decomposition and the possibility of mRNA decomposition are reported as Hfq (major RNA decomposition) and Hfq (RNA decomposition complex). The results showed that the decomposition of tnaA mRNA was dependent on the promoter under weak acid conditions. It is possible that the secondary structure of tnaA mRNA is transformed under weak acid conditions, and the cleavage rate of RNase E is increased. The 5'-UTR of tnaA mRNA is related to the expression of tnaA mRNA, and the expression of tnaA mRNA is related to tnaA mRNA. Under weak acid conditions, the amount of lacZ mRNA was quantified and the amount of tnaA mRNA decreased was compared. The possibility of acid condition-specific decomposition of tnaA mRNA and structural transformation of CDS and 3'-UTR was demonstrated. This is the first time I've ever seen you. In addition, the development of specific acid metabolism-related genes under acidic conditions has been shown to be highly variable. A detailed analysis of the new acid tolerance mechanism is available. This paper is expected to be published in 2021.