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

• 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

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。

2020 annual は, under the condition of weak acid に お け る tnaA mRNA の decomposition メ カ ニ ズ ム の interpret を refers し, ま ず subsidy factor の masato and を 検 card し た. TnaA mRNA と interaction す る factor と し て ProQ (RNA シ ャ ペ ロ ン) お よ び YafQ decomposition enzyme (RNA) が report さ れ て い た た め, そ れ ら を コ ー ド す る heritage 伝 の son owe damage strain を build し tnaA amount of mRNA を quantitative し た. The <s:1> degree of <s:1> decomposition <e:1> of tnaA mRNA と is the same as that of wild strains と and であった. MRNA decomposition に masato and す る possibility の あ る factor と し て Hfq (main RNA シ ャ ペ ロ ン) お よ び デ グ ラ ド ソ ー ム decompose complex (RNA) が report さ れ て い る が, こ れ ら factor が tnaA mRNA decomposition に masato and し て い な い こ と は こ れ ま で の research で interpret し て い る. は し た が っ て こ の results, under the condition of weak acid に お け る tnaA mRNA の factoring が subsidies に dependent し な い こ と を く and shown strong sucking す る も の で あ っ た. よ っ て, under the condition of weak acid で は tnaA mRNA の secondary tectonic が variations change す る こ と で RNase E に よ る が cut sharper rate raised large し て い る possibility が exam え ら れ た. そ こ で こ の decomposition に tnaA mRNA の 5 '- UTR が masato and 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 be applied す る こ と で 検 card し た. Under the condition of weak acid に お け る lacZ amount of mRNA を quantitative し た が, tnaA mRNA の reduction と compare す る と そ の degree は extremely め て small さ か っ た. し た が っ て, tnaA mRNA の acidic conditions specific な decomposition は, CDS ま た は 3 'UTR の structure - the に よ り lead き up こ さ れ て い が る possibility in stopping さ れ た. Youdaoplaceholder2 れに れに れに て て, in the future, さらに検 will verify that て く く く is necessary がある. ま た ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム の to parse に よ り, acidic conditions で specific の ア ミ ノ acid metabolism masato even heritage 伝 son の 発 が now big き く - move し て い る こ と を shows し た. Detailed な parsing か ら, こ の 発 now - move が new rules acid tolerance institutions の a で あ る こ と を interpret し た (paper submitted to decide の た め not detailed は male table). This publication has been published in に に に て て て て, and the 2021 mid-year <s:1> paper publication list を has been confirmed as て る る.

项目成果

The role of TolC outer membrane channel and indole in the regulation of acid resistance in Escherichia coli.

TolC外膜通道和吲哚在大肠杆菌耐酸性调节中的作用。

• 发表时间: 2019
• 作者: 神田健;和地正明;Takeshi Kanda
• 通讯作者: Takeshi Kanda

特異的mRNA分解を介した大腸菌の酸耐性発現機構

大肠杆菌通过特异性 mRNA 降解表达耐酸性的机制

• 发表时间: 2020
• 期刊: バイオサイエンスとインダストリー
• 作者: 神田健;和地正明
• 通讯作者: 和地正明

Wuerzburg University（ドイツ）

维尔茨堡大学（德国）