Molecular mechanism of methanol chemotaxis in methylotrophic bacteria living on the plant leaves

植物叶片甲基营养菌甲醇趋化性的分子机制

• 批准号: 22K19133
• 负责人: 由里本 博也
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19133/
• 关键词: 生物間相互作用; 微生物生理; 葉面微生物; 作物増収; MCPタンパク質; Cheタンパク質

１．メタノール走化性に関わるタンパク質群の同定と機能解析大腸菌などで明らかにされている走化性に関わるタンパク質群には、誘因物質の認識に関わるMCPタンパク質群と鞭毛タンパク質へのシグナル伝達を担うCheタンパク質群が知られている。本研究では、Methylobacterium sp. OR01株のドラフトゲノム解析で見出したこれらの候補遺伝子の破壊株を構築し、メタノール走化性を評価した。その結果、メタノール走化性に主要な役割を果たすMCPタンパク質とCheタンパク質を同定することができた。メタノール走化性に関わるMCPタンパク質がCheタンパク質依存的に細胞極近傍に局在することが明らかとなり、両者が相互作用することが示唆された。さらに、本菌の走化性や運動性におけるべん毛の役割を調べるために、フラジェリンをコードする遺伝子に着目した。ドラフトゲノムに見出した３つの同遺伝子をすべて破壊することにより、運動性およびメタノール走化性が失われた。２．C1細菌のメタノール走化性評価と葉面分布動態解析OR01株の野生株とメタノール走化性に関わる遺伝子の破壊株について、アカシソへの定着能を解析した。異なる蛍光タンパク質で標識した2株を、アカシソ種子に単独および混合接種し、栽培後の葉の表層微生物細胞数をフローサイトメトリーにより定量した。その結果、CheA遺伝子破壊株では、単独接種と混合接種のどちらにおいても野生株と比較して細胞数が有意に減少していたことから、OR01株のアカシソ葉面への定着には、CheAタンパク質が重要な役割を果たすことがわかった。

1. メ タ ノ ー ル go voltinism に masato わ る タ ン パ ク の mass group with fixed と function analytical coliform な ど で Ming ら か に さ れ て い る go voltinism に masato わ る タ ン パ ク mass group に は, incentives matter の に masato わ る MCP タ ン パ ク mass group と flagella タ ン パ ク qualitative へ の シ グ ナ ル 伝 da を bear う Che タ ン パ ク mass group が know ら れ て い る. This study で は, Methylobacterium sp. OR01 strains の ド ラ フ ト ゲ ノ ム parsing で shows し た こ れ ら の alternate heritage 伝 の broken 壊 を build し strains, メ タ ノ ー ル go voltinism を review 価 し た. そ の results, メ タ ノ ー ル go sexual に な main battle を cut fruit た す MCP タ ン パ ク qualitative と Che タ ン パ ク qualitative を be す る こ と が で き た. メ タ ノ ー ル go voltinism に masato わ る MCP タ ン パ ク qualitative が Che タ ン パ ク qualitative dependence に cells very nearly alongside に bureau in す る こ と が Ming ら か と な り interaction, struck が す る こ と が in stopping さ れ た. さ ら に, this bacterium の go や motion に お け る べ ん hair cut を adjustable べ の service る た め に, フ ラ ジ ェ リ ン を コ ー ド す る heritage 伝 son に with mesh し た. ド ラ フ ト ゲ ノ ム に shows し た 3 つ の with heritage 伝 son を す べ て broken 壊 す る こ と に よ り, motility お よ び メ タ ノ ー ル go voltinism が lost わ れ た. 2. の C1 bacteria メ タ ノ ー ル go voltinism review 価 と foliar distribution dynamic analytic OR01 seedlings と の wild メ タ ノ ー ル go voltinism に masato わ る heritage 伝 son の broken 壊 strains に つ い て, ア カ シ ソ へ の can fixed on analytical し を た. Different な る 蛍 light タ ン パ ク qualitative で logo し た 2 plant を, ア カ シ ソ seed に 単 alone お よ び mixed の leaves after inoculation し, cultivation の surface microbial cells number を フ ロ ー サ イ ト メ ト リ ー に よ り quantitative し た. そ の results, CheA but 伝 broken 壊 strains で は alone, 単 と mixed inoculated の ど ち ら に お い て も wild strains と compare し て cell number が intentionally に reduce し て い た こ と か ら, OR01 の ア カ シ ソ foliar へ の fixed on に は, CheA タ ン パ ク が important cut を な service quality fruit た す こ と が わ か っ た.

项目成果

葉圏C1微生物の生理・生態から明らかになる新たな炭素循環像とバイオスティミュラントとしての機能開発

从叶圈C1微生物的生理学和生态学及其生物刺激剂功能的发展揭示了新的碳循环图景

• 发表时间: 2023
• 作者: 阪井康能;由里本博也
• 通讯作者: 由里本博也

Methylobacterium sp. OR01 株のアカシソ上での優占化におけるべん毛の重要性

鞭毛在紫苏上甲基杆菌 OR01 菌株优势中的重要性

• 发表时间: 2023
• 作者: 片山志織;加地奏絵;由里本博也;阪井康能
• 通讯作者: 阪井康能

Methylobacterium sp. OR01株のメタノール走化性に関わる CheA タンパク質の同定

甲基杆菌 OR01 菌株甲醇趋化性 CheA 蛋白的鉴定

• 发表时间: 2023
• 作者: 加地奏絵;片山志織;由里本博也;阪井康能
• 通讯作者: 阪井康能

Interaction between C1-microorganisms and plants: contribution to the global carbon cycle and microbial survival strategies in the phyllosphere

C1-微生物与植物之间的相互作用：对全球碳循环的贡献和叶际微生物的生存策略

• DOI: 10.1093/bbb/zbac176
• 发表时间: 2022
• 期刊: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
• 作者: Hiroya Yurimoto;Yasuyoshi Sakai
• 通讯作者: Yasuyoshi Sakai

Distribution and survival strategy of methylotrophs in the phyllosphere

叶际甲基营养菌的分布及生存策略

• 发表时间: 2022
• 作者: Yasuyoshi Sakai;Kosuke Shiraishi;Hiroya Yurimoto
• 通讯作者: Hiroya Yurimoto