体腔器官の分子移植による細菌の構造と機能の大規模改変とその応用

体腔器官分子移植大规模改造细菌结构和功能及其应用

基本信息

批准号：
18658033
负责人：
村田幸作
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

細菌細胞表層は、微細な構造と機能を除いて構造的・機能的に均一かつ固定的と想定される。しかし、Sphingomonas属細菌においては、細胞表層分子の再編によって細胞表層に巨大な孔「体腔」が形成されることを見出し、微生物の形態形成と細胞表層の構造と機能に関して新たな局面を拓いた。この開閉自在の体腔は、メソソームやエンドサイトーシスの形成と機能、更にはそれらの分子進化の理解にも関わる重要な内容を有している。また、本申請研究では、体腔を他の細菌に分子移植する、つまり器官の移植による大規模な細胞改変技術の確立を目指した。その結果、体腔は同じ属の細菌には効率よく分子移植できることを明らかにした。移植された細胞では巨大な体腔が形成され、アルギン酸、ダイオキシン、ポリプロピレングリコール、ポリデキストロースなど、分子サイズと分子構造を問わず体腔から丸呑みされ、細胞内で効率よく分解されることを明らかにした。環境有害物質の分解は、基本的には強い分解能を有する微生物の選択に依拠しているが、環境有害物質の分子サイズや溶・不溶的多様性に十分対応するものではない。しかし、分子移植した体腔は、低分子物質から不溶性顆粒をも含めた巨大物質を呑み込む能力を有することから、体腔の分子移植によって創成される細菌は、バイオレメディエーションの画期的な発展を促す可能性を示唆した。特に、ダイオキシン分解能を有するSphingomonas wittichii RW1に体腔を移植することにより、ダイオキシンを格段に強く分解する菌株を育種された。ただ、体腔の移植は現段階ではSphingomonas属細菌に限定されるが、新たにAgrobacterium属細菌にも分子移植できる可能性を明確にした。これにより、全ての細菌に体腔を分子育種する基本的条件の設定に目途が付いた。

假定细菌细胞表面层是结构，功能和固定的，除了精细的结构和功能。然而，在鞘氨拟补剂细菌中，通过细胞表面分子的重组形成了一个巨大的孔“人体腔”，并为微生物的形成和细胞表面的结构和功能付出了新的阶段层。这种开放的体腔具有与介质和内吞作用的形成和功能有关的重要内容，以及对它们的分子进化的理解。在这项申请研究中，我们旨在通过将体腔移植到其他细菌（即通过移植器官）将体腔移植到其他细菌中来建立大型细胞修饰技术。结果，已经澄清了体腔，同一属的细菌可以有效地移植。移植的细胞已经形成了巨大的体腔，无论分子大小和分子结构如何，都会从体腔中吞咽，例如藻类酸，二恶英，聚丙烯甘油和多脱脱糖，并且在细胞中有效分解。环境有害物质的分解基本上依赖于具有强大分辨率的微生物的选择，但不能充分支持分子大小和可溶性环境有害物质的多样性。但是，分子移植的身体具有低分子物质的吞咽巨大物质，包括不溶性颗粒，因此通过分子移植的细菌可以促进居民的开发性。特别是，通过将体腔移植到具有二恶英分辨率的鞘氨酸鞘氨酸鞘氨质中，已经繁殖了二恶英的细菌储备。然而，在此阶段，体腔的移植仅限于鞘氨拟补剂细菌，但已经澄清的是，可以对新的农业细菌进行分子移植的可能性。结果，针对分子培育分子护士的所有细菌的基本条件的设定均针对。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

微生物を創る -口を持ったスーパー細菌-

创造微生物——用嘴创造超级细菌——

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
バイオニクス 4月号
影响因子：
0
作者：
Nakano;R.;Y. Ishikawa;S. Tatsuki;A. Surlykke;N. Skals and T. Takanashi;中野・石川・田付・Skals・Surlykke・高梨;Kousaku Murata;Yukie Maruyama;Zhongli Cui;Akihito Ochiai;Yukie Maruyama;Wataru Hashimoto;橋本渉;Yuji Aso;Akihito Ochiai;麻生祐司;宮本裕希子
通讯作者：
宮本裕希子

サルモネラ菌由来機能不明タンパク質YihSの構造・機能解析:ポスト構造ゲノミクスに向けて

YihS（一种源自肠沙门氏菌的功能未知的蛋白质）的结构和功能分析：迈向后结构基因组学

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takafumi;Itoh;Wataru;Hashimoto;Bunzo;Mikami;Kousaku;Murata;Takafumi Itoh;Takafumi Itoh;Takafumi Itoh;Akihito Ochiai;Takafumi Itoh;伊藤貴文
通讯作者：
伊藤貴文

Superchannel of Bacteria: Biological Significance and New Horizons

DOI：
10.1271/bbb.70635
发表时间：
2008-02
期刊：
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
影响因子：
0
作者：
K. Murata;S. Kawai;B. Mikami;W. Hashimoto
通讯作者：
K. Murata;S. Kawai;B. Mikami;W. Hashimoto

A biosystem for alginate metabolism in Agrobacterium tumefaciens C58 : Molecular identification of Atu3025 as an exotype family PL-15 alginate lyase

根癌农杆菌 C58 中藻酸盐代谢的生物系统：Atu3025 作为外型家族 PL-15 藻酸盐裂解酶的分子鉴定

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Research in Microbioogy 157・7
影响因子：
0
作者：
Nakano;R.;Y. Ishikawa;S. Tatsuki;A. Surlykke;N. Skals and T. Takanashi;中野・石川・田付・Skals・Surlykke・高梨;Kousaku Murata;Yukie Maruyama;Zhongli Cui;Akihito Ochiai;Yukie Maruyama;Wataru Hashimoto;橋本渉;Yuji Aso;Akihito Ochiai
通讯作者：
Akihito Ochiai

ファミリーGH73ペプチドグリカン分解酵素の機能・構造解析

GH73家族肽聚糖降解酶的功能和结构分析