粘液細菌の光形態形成反応における情報伝達系の解析

粘细菌光形态发生反应中的信息转导系统分析

• 批准号: 09876094
• 负责人: 高山 誠司
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09876094/
• 关键词: 粘液細菌; 光形態形成; 子実体; シグナル分子; 立体構造; フェロモン; ポルフィリン

粘液細菌Stigmatella aurantiaca は集団で行動し、飢餓および光照射下でフルーティングボディー(子実体)と呼ばれる機能分化した構造体を形成する。これは多細胞生物で見られる光形態形成反応の原型と捉えることができる。これまでの研究で、光の情報は本菌体内において脂溶性の低分子量シグナル分子に変換され、このシグナル分子を介して形態形成反応が誘導されることが明らかとなった。今年度は、特に本シグナル分子の化学的実体を明らかにすることを目的として研究を行った。まず本菌の培養液300Lより溶媒抽出および4段階のクロマトグラフィーによりシグナル分子1μgを単離した。本分子は約0.5nMの低濃度で暗所下において本菌の子実体形成を誘導した。次に、UVスペクトル、MSスペクトルおよび合成品との比較により、本分子の平面構造を8-hydroxy-2,5,8-trimethyl-4-nonanoneと決定した。本構造は、放線菌のブチルラクトン類やグラム陰性細菌のホモセリンラクトン類とは全く異なり、本因子が新しいタイプの細菌のシグナル分子であることが明らかになった。次に、本分子の立体構造を決定する目的で、不斉中心の5位がRおよびSの両エナンチオマーを立体選択的に合成した。バイオアッセイにおいてはR体、S体共に天然物と同程度の子実体形成誘導能を示し、生理活性面では両異性体間で差がないことが示された。さらに、光学活性GCキャピラリーカラムを用いて化学的に立体構造を決定したところ、天然物はR体およびS体の混合物であることが明らかになった。精製過程におけるラセミ化の可能性が懸念されたが、合成品を用いた実験では本精製過程ではラセミ化が起こらないことが確認され、天然物がラセミ体の形で培地中に放出され子実体形成を誘導していることが明らかになった。

Under the irradiation of myxobacteria Stigmatella aurantiaca, the mice were able to differentiate into the body to form the body. Multi-celled organisms form an inverse prototype of light formation. In this study, we found that the bacteria were fat-soluble, low molecular weight, low molecular weight. The purpose of this year's special study of molecular chemistry is to study the behavior of molecular chemistry. The bacteria were cultured in 300L solution, and the solvent was extracted from the solution. 4 segments were extracted. The molecular weight of this 0.5nM is low in the dark, and the spores of this fungus are formed in the dark. Secondary, UV, MS, MS, synthetic compounds, and local molecules make 8-hydroxy-2,5,8-trimethyl-4-nonanone compounds in the plane. This is the first time that this factor has been developed, and that this factor is new. This factor is sensitive to the molecular level. Second, the molecular "stereo" to determine the "purpose", the center "R", "S", "R", "S" It is necessary to make sure that the natural substances in R body and S body are in the same degree to form a guide energy indicator, and the physiologically active surface is sensitive to the difference between sexual bodies. The chemical composition of the compound is determined by the stereoscopic method of chemistry, and the mixture of natural materials and natural materials is determined by the chemical method of GC, optical activity, chemical and chemical methods. During the process, the possibility of chemical treatment is analyzed, and the synthetic product is used. In the process, the chemical is used to confirm that the body of the natural product is released to form a pilot device.

项目成果

Y.Morikawa: "Abusolute chemical structure of the myxobacterial pheromone of Stigmatella aurantiaca that induces the formation of its fruiting body" FEMS Microbiology Letters. 165. 29-34 (1998)

Y.Morikawa：“橙色臭霉粘细菌信息素的滥用化学结构，诱导其子实体的形成”FEMS 微生物学快报。