好気性酸素非発生型光合成細菌におけるエネルギー代謝制御の解析とその利用

好氧非产氧光合细菌能量代谢控制及其利用分析

基本信息

批准号：
21658028
负责人：
新井博之
金额：
$ 2.05万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21658028/
关键词：
微生物光合成エネルギー代謝嫌気呼吸脱窒好気

项目摘要

1.光合成遺伝子発現に対するRegBAとFnrLの役割嫌気性光合成細菌では、環境中の酸素濃度に応答する転写調節因子RegBAとFnrLが光合成遺伝子発現に重要な役割を果たしている。R.denitrificans OCh114において、これらの遺伝子破壊株を作製し、表現型解析とトランスクリプトーム解析によりこれら調節因子の機能を解析したところ、RegAはOCh114の光合成遺伝子の発現制御に直接関与していないが、FnrLは主に光合成色素合成の段階で制御に関わっていることが示唆された。2.光酸化ストレス応答の解析OCh114の光酸化ストレス防御における、シグマ因子RpoE、RpoH2の機能を解析するため、一重項酸素が発生する好気明条件と、発生しない好気暗条件で、OCh114株のトランスクリプトーム解析を行った結果、好気明条件においてrpoE、rpoH2の遺伝子発現レベルが増大していた。そこで、rpoE、ropH2の破壊株を作製し野生株との生育を比較した結果、好気暗条件下ではrpoE、ropH2破壊株と野生株間に生育の差はみられなかったが、好気明条件下では両破壊株に生育阻害が見られ、rpoE、ropH2両遺伝子がOCh114において光酸化ストレス防御に関与していることが示された。

1. RegBA和FnrL在光合基因表达中的作用在厌氧光合细菌中，转录调节因子RegBA和FnrL响应环境中的氧浓度，在光合基因表达中发挥重要作用。在反硝化菌 OCh114 中，我们创建了这些基因破坏的菌株，并通过表型和转录组分析分析了这些调节因子的功能。我们发现 RegA 并不直接参与调节 OCh114 中光合基因的表达；FnrL主要参与光合色素合成阶段的调节。 2.光氧化应激反应分析为了分析sigma因子RpoE和RpoH2在OCh114光氧化应激防御中的作用，我们在产生单线态氧的有氧光照条件和不产生单线态氧的有氧黑暗条件下测试了OCh114应变。转录组分析表明，rpoE 和 rpoH2 基因表达水平在有氧光照条件下增加。因此，我们创建了 rpoE 和 ropH2 破坏的菌株，并将其与野生菌株的生长进行比较。结果，rpoE 和 ropH2 破坏的菌株与野生菌株在有氧黑暗条件下的生长没有差异，但在有氧光照条件下。下面，在两个被破坏的菌株中观察到生长抑制，表明 rpoE 和 ropH2 基因都参与 OCh114 中的光氧化应激保护。