Pseudomonas属細菌における最重要シグナル分子GacSリガンドの解明

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グラム陰性細菌の大きな1群であるPseudomonas属細菌は、Gac/Rsm系と呼ばれる独自の細胞間コミュニケーション機構を持ち、いわゆるクオラムセンシング（QS）様の挙動を示す。2001年に本機構で機能する二成分情報伝達系GacS/GacAが発見されて以来、世界中の研究者がGacSリガンド同定に取り組んできた。しかし、本機構の天然リガンドは未だ謎のままである。Gac/Rsm系は、土壌に生息するPseudomonas属細菌からヒトに日和見感染症を引き起こすP. aeruginosaまで保存されており、Pseudomonas属細菌の特性を最上位で制御している。応募者はこれまでに、同種・異種微生物間で機能する多くの化学コミュニケーション分子を解明してきた。同種微生物間コミュニケーションのenigmaとも呼ばれる、Pseudomonas属細菌のQSシグナル分子を解明し、微生物学・天然物化学分野におけるブレークスルーを達成する。P. protegensのトランスポゾンTn5を用いたランダム変異を導入し、その中からGacSリガンド合成酵素変異株を選抜した。複数回の実験実施の結果、ある遺伝子のTn変異株でQSに関係する表現型が大きく変化することが分かった。その遺伝子を同定した（遺伝子名は伏せる）。該当遺伝子については、相補実験、過剰発現実験、異種発現実験も達成済みである。GacSリガンドの精製については、ある程度の条件絞り込みまで達成することができた。さらに、レポーターアッセイ系構築にもすでに取り組み始めることができた点は大きい。1年目の研究計画の多くは達成し、一部は2年目の計画を進めることができた。