ファージを用いた細菌間コミュニケーションの特異的な制御方法の確立

建立利用噬菌体进行细菌间通讯的特定控制方法

基本信息

批准号：
19J20550
负责人：
安田まり奈
金额：
$ 2.18万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

細菌によって細胞外に放出されたシグナル物質は細胞間コミュニケーションを活性化し、細菌の重要な生理活性を制御することが広く知られている。先行研究において、細胞間コミュニケーションは水の浄化活性を制御することが報告されていることから、細胞間コミュニケーションの制御方法を確立することで排水処理の効率化を図る可能性が見出された。本研究課題において用いる土壌細菌Paracoccus denitrificansは排水処理の浄化プロセスである脱窒のモデル細菌として知られている。昨年度までの研究により、本菌はDNAストレス条件下で膜小胞とともにシグナル物質を細胞外に放出し、細胞間コミュニケーションを活性化することが明らかとなった。そこで、今年度は、膜小胞産生が誘導されるDNAストレス条件下でのDNA・RNA発現解析を進めるとともに、シグナル伝達を担う膜小胞のさらなる解析を行った。今年度は、膜小胞のタンパク質プロファイル解析を行った。その結果、産生経路が異なる膜小胞はその細胞膜の組成も異なることが示唆された。異なるメカニズムで産生された膜小胞の有する性質の違いは、細菌間でのシグナル物質の伝達性に影響を与えることが大いに予想される。さらに、昨年度までに作成した蛍光レポーター株を用いて、膜小胞と細胞間コミュニケーションのシグナリングを同時可視化する観察系を構築することに成功した。この顕微鏡の観察系を用いることで、産生経路に即した膜小胞のシグナル伝達を解析することが可能となり、膜小胞の産生経路に即した細胞間コミュニケーションの活性評価を行うことができるようになったと言える。また、これらの研究成果を、原著論文で報告するに至った。

众所周知，通过细菌细胞外释放的信号物质会激活细胞 - 细胞通信并调节细菌的重要生理活性。先前的研究报告说，细胞间通信控制水净化活性，并且发现通过建立一种控制细胞间通信的方法，可以提高废水处理的效率。本研究主题中使用的土壤细菌denitrificans被称为硝化的模型细菌，这是净化废水处理的过程。直到去年的研究表明，这种细菌在DNA应力条件下释放了信号物质以及细胞外部的膜囊泡，并激活细胞间通信。因此，今年，我们在诱导膜囊泡产生的DNA应力条件下进行了DNA和RNA表达分析，并对负责信号传导的膜囊泡进行了进一步分析。今年，进行了膜囊泡的蛋白质谱分析。结果表明，其细胞膜组成的产生途径不同的膜囊泡也有所不同。高度预期的是，不同机制产生的膜囊泡的性质差异会影响细菌之间信号物质的转移性。此外，使用直到去年创建的荧光记者菌株，我们成功构建了一个观察系统，同时可视化膜囊泡的信号和细胞 - 细胞通信的信号。通过使用此显微镜观察系统，可以根据生产途径分析膜囊泡的信号传导，可以说，根据膜囊泡的生产途径，根据生产途径，可以评估细胞细胞通信的活性。我们还在原始论文中报告了这些研究结果。