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シアノバクテリオクロムによるｃ－ｄｉ－ＧＭＰシグナル伝達機構の解明

蓝细菌色素阐明c-di-GMP信号转导机制

基本信息

批准号：
13J08415
负责人：
榎本元
金额：
$ 1.92万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度において当初の研究実施計画をほぼ完遂し、本年度にその結果をProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America誌に発表した。解析対象である三つの光受容体は協調して、c-di-GMP というセカンドメッセンジャーを介したシグナル伝達を行い、好熱性シアノバクテリアが示す細胞凝集を照射光波長依存的に制御している。本研究にさらに深い考察を与えるため、細胞凝集における最も重要なトリガーであるSesAの定量的解析を行った。SesAが示すc-di-GMP合成活性は、青色光照射下での活性化状態であっても、産物であるc-di-GMPによってその活性が阻害されることがわかった。c-di-GMP受容体であるセルロース合成酵素Tll0007のc-di-GMPに対する親和性を測定すると、その親和性は低く、SesAが合成するc-di-GMPはTll0007を活性化するのに量が足りないことが示唆された。他のc-di-GMP合成酵素が、SesAとTll0007を仲介する増幅因子として機能する可能性を考え、網羅的な遺伝子破壊株を作製して増幅因子を探索した。増幅因子としてのc-di-GMP合成酵素は発見できなかったが、細胞凝集を抑制するのに必要な因子を同定した。現在は、この抑制因子の「抑制」が増幅因子として機能する可能性を検証している。上記で示唆したようにc-di-GMPシグナル伝達が二段階に分かれていることは、細胞凝集という固着性への転換が、運動性の抑制、細胞外多糖生産など、多段階で進む反応であることを反映していると予想される。本研究は、バクテリアが固着性へ転換するという普遍的かつ複雑な生体プロセスを支える分子機構の解明に大きく貢献できることが期待される。

Previous year's initial research implementation plan was completed, and this year's results were presented in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Analysis of the three types of photoreceptors in response to radiation, c-di-GMP, and other factors, such as cell aggregation, heat resistance, and wavelength dependent control of irradiation. In this study, we investigated the quantitative analysis of SesA in vitro and in vivo. SesA shows the activity of c-di-GMP synthesis, and the activity of c-di-GMP synthesis is inhibited by cyan light irradiation. The affinity of c-di-GMP receptor for c-di-GMP synthase T110007 was determined. The affinity was low. The amount of c-di-GMP activity for SesA synthesis was sufficient. To explore the possibility of mediating the amplification factor and function of c-di-GMP synthase, SesA and T110007, and to explore the amplification factor and control mechanism of c-di-GMP synthase. Amplification factors and c-di-GMP synthase are essential factors for cell aggregation inhibition. Now, the "suppression" of the suppression factor and the possibility of amplification factor and function are verified. The above notes indicate that cell aggregation, fixation, motility inhibition, exopolysaccharide production, and multi-stage progression are reflected in the two-stage analysis. This study is expected to contribute greatly to the understanding of molecular mechanisms in the field of molecular biology.