モデル線虫を用いた昆虫病原性線虫の共生細菌が発揮する病原性の解析

利用模型线虫分析昆虫病原线虫共生菌的致病力

• 批准号: 14J01687
• 负责人: 佐藤 一輝
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J01687/
• 关键词: 昆虫病原性細菌; Photorhabdus luminescens; 病原性変異株; 昆虫病原性線虫; plu3602; Caenorhabditis elegans; ビタミンB6; 病原性メカニズム

今年度は、Caenorhabditis elegansを用いた遺伝学的スクリーニングによって単離したPhotorhabdus luminescensの病原性変異株のうち、plu3602遺伝子の変異株に着目して解析を行なった。plu3602はγ-Proteobacteriaに属する20種類以上の細菌でホモログが見つかっているが、その機能は知られていない。ただ、Plu3602のホモログタンパク質であるHI0817の構造解析では、(1)2つのドメインを持つタンパク質であること、(2)これらドメイン間で二量体(ダイマー)を形成すること、(3)ダイマーの表面は負に帯電していること、(4)多くの細菌間で保存性の高いアミノ酸領域が存在すること、が明らかになっていた。そこでPlu3602におけるアミノ酸の保存性について調べたところ、2つのドメインがダイマーを形成するインターフェイスに位置するアミノ酸残基や、モノマー表面に位置するアミノ酸残基が保存されていた。したがって、これらのアミノ酸はPlu3602においても構造的・機能的に必要不可欠な領域であることが示唆された。また興味深いことにP. luminescensを含めた多くの細菌でplu3602ホモログとXaa-Pro aminopeptidaseをコードするpepP遺伝子が隣接していた。このことから、2つの遺伝子間に何らかの相互作用があり、保存された機能を有していることが示唆された。実際に病原性細菌Pseudomonas aeruginosaではplu3602のホモログ遺伝子またはpepPに変異が導入されると、C. elegansに対する病原性が低下するという報告もある。plu3602遺伝子の病原性への関与を解析するため、プラスミドによる相補株の作出を試みた。しかし、plu3602変異株は導入したプラスミドが安定して保持されず、また他の手法による相補株作成もうまくいかなかったため、plu3602遺伝子を破壊することで機能解析を行う必要性が示唆された。今後さらに詳細な解析を進めることで、Plu3602の分子機能と病原性に寄与するメカニズムを明らかにできると考えている。

Our は, Caenorhabditis elegans を with い た but 伝 learn ス ク リ ー ニ ン グ に よ っ て 単 from し た Photorhabdus luminescens の pathogenicity - different strains の う ち, plu3602 but 伝 の - different strains with mesh し に て parsing line を な っ た. Plu3602 は gamma Proteobacteria に genus す る more than 20 kinds の bacteria で ホ モ ロ グ が see つ か っ て い る が, そ の function は know ら れ て い な い. た だ, Plu3602 の ホ モ ロ グ タ ン パ ク qualitative で あ る HI0817 の structure で は, (1) 2 つ の ド メ イ ン を hold つ タ ン パ ク qualitative で あ る こ と, (2) こ れ ら ド メ イ ン で between two quantity body (ダ イ マ ー) を form す る こ と, (3) ダ イ マ ー の surface は negative に 帯 electric し て い る こ と, (4) more く の bacteria で preservation sex between high の い ア ミ ノ が acid field exist す る こ と, が Ming ら か に な っ て い た. そ こ で Plu3602 に お け る ア ミ ノ acid の save sex に つ い て adjustable べ た と こ ろ, 2 つ の ド メ イ ン が ダ イ マ ー を form す る イ ン タ ー フ ェ イ ス に position す る ア ミ ノ acid residues や, モ ノ マ に ー surface location す る ア ミ ノ acid residues が save さ れ て い た. し た が っ て, こ れ ら の ア ミ ノ acid は Plu3602 に お い て も structure, function of に need not owe な field で あ る こ と が in stopping さ れ た. Interests deep い ま た こ と に p. luminescens を containing め た more く の bacteria で plu3602 ホ モ ロ グ と Xaa - Pro aminopeptidase を コ ー ド す る pepP heritage 伝 son が 隣 meet し て い た. こ の こ と か ら, 2 つ の heritage 伝 child what ら に between か の interaction が あ り, save さ れ た function を have し て い る こ と が in stopping さ れ た. Be interstate に pathogenic bacteria Pseudomonas aeruginosa で は plu3602 の ホ モ ロ グ posthumous son 伝 ま た は pepP に - different が import さ れ る と, c. elegans に す seaborne る pathogenicity が low す る と い う report も あ る. The pathogenicity of the 伝 sub-strain of plu3602 is related to を and を tests are conducted with the を analysis するため and プラス ドによる ドによる complementary strain <e:1>. し か し, plu3602 - different strains は import し た プ ラ ス ミ ド が settle し て keep さ れ ず, ま た の gimmick に he よ る phase fill strain made も う ま く い か な か っ た た め, plu3602 but 伝 を broken 壊 す る こ と で line function analytical を う necessity が in stopping さ れ た. Future さ ら に detailed analytical を な into め る こ と で, Plu3602 の molecular function と pathogenicity に send す る メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に で き る と exam え て い る.

项目成果

昆虫病原性線虫とその共生細菌が有する病原性と共生のメカニズム

昆虫病原线虫及其共生菌的致病性和共生机制

• 发表时间: 2016
• 期刊: 中部大学 生物機能開発研究所紀要
• 作者: Yamada;K.;Yatabe-Kakugawa;Y.;Hori;K. and N. Murakami;高橋 昂輝;高橋 昂輝;高橋 昂輝;吉村彩・堀清鷹・村上哲明・佐藤博俊;堀清鷹 ・奥山雄大・海老原淳 ・綿野泰行・村上哲明;佐藤一輝，吉賀豊司，長谷川浩一
• 通讯作者: 佐藤一輝，吉賀豊司，長谷川浩一

V-ATPaseを標的遺伝子としたクロゴキブリにおける全身性RNAi効果の検証

以V-ATPase为靶基因验证黑蟑螂全身RNAi效果

• 发表时间: 2016
• 作者: Sato K;Yoshiga T;Hasegawa K;佐藤一輝，宮田恵多，小澤壮太，長谷川浩一
• 通讯作者: 佐藤一輝，宮田恵多，小澤壮太，長谷川浩一

C. elegans体内に形成された結晶様物質の特性解析

秀丽隐杆线虫中形成的晶体状物质的表征

• 发表时间: 2014
• 作者: 堤内要;佐藤一輝;柴田阿未;長谷川浩一
• 通讯作者: 長谷川浩一

昆虫病原性線虫とその共生細菌の新たな研究可能性~モデル線虫C. elegansを用いたアプローチを中心に

昆虫病原线虫及其共生细菌的新研究可能性 ~ 重点关注使用模型线虫秀丽隐杆线虫的方法

• 发表时间: 2016
• 作者: Sato K;Yoshiga T;Hasegawa K;佐藤一輝，宮田恵多，小澤壮太，長谷川浩一;佐藤一輝
• 通讯作者: 佐藤一輝

Genetic screening of Photorhabdus luminescens using C. elegans revealed vitamin B6 biosynthetic pathways as an essential pathogenic factor

使用秀丽隐杆线虫对发光杆菌进行遗传筛查，揭示维生素 B6 生物合成途径是一种重要的致病因子

• 发表时间: 2016
• 作者: Sato;K.;Yoshiga;T.;Hasegawa;K.
• 通讯作者: K.