Understanding metabolic regulatory mechanisms of dormant cells in biofilms based on multi-omics analysis

基于多组学分析了解生物膜中休眠细胞的代谢调控机制

基本信息

批准号：
17J10663
负责人：
千原康太郎
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

バイオフィルム関連感染症難治化の要因の一つとして休止細菌の存在が挙げられる。昨年度までに、緑膿菌バイオフィルム中の休止細菌の分取およびプロテオミクス解析によって、休止細菌では鉄の獲得に寄与するBacterioferritinや酸化還元恒常性維持に関与するThioredoxinが高発現していることを明らかにした。プロテオミクス解析の結果と併行して、緑膿菌のRNA結合タンパク質Hfqを対象としたCrosslinking Immunoprecipitation followed by high-throughput sequencing (CLIP-seq) を実施し、バイオフィルム環境において鉄利用の恒常性に寄与するsmall non-coding RNA (sRNA) PrrF1/2が過剰に発現することを明らかにした。CLIP-seqの結果の妥当性評価のために、PrrF1が制御する新規ターゲットRNAをIntaRNAによって予測した結果、酸化還元恒常性維持に関与するSoluble Pyridine Nucleotide Transhydrogenase SthAが検出された。sthAが実際にPrrF1によって制御されているかを確かめるために、Translational fusion assayを実施した。その結果，sthAはPositive controlのsodBと同様にPrrF1の過剰発現により、翻訳が負に制御されることが明らかとなった。さらに、予測された塩基対領域に変異を導入し、GFP蛍光値を測定した結果、実際に予測された塩基対領域でsthAがPrrF1によって制御されていることが確認できた。以上の結果から、バイオフィルム中の休止細菌の生存には、鉄源の利用や酸化還元恒常性に寄与する複数の遺伝子による転写または翻訳のレベルでの遺伝子制御が重要になると予想される。

与生物膜有关的顽固感染的原因之一是存在暂停细菌。到去年，心理假单胞菌的毒物量的量以及生物膜中蛋白质组学的分析表明，有助于获得铁的获得的细菌蛋白和硫氧还蛋白，可提供氧化剂的氧化毒素。我做到了。结合蛋白质组学分析的结果，通过高通量测序（CLIP-SEQ）通过高通量测序（CLIP-SEQ）交联的Imunoprecipreciprecipreciprecitatition有助于对环境中的铁使用怀旧，而小型非编码RNA（SRNA）PRRF1 PRRF1 PRRF1 PRRF1 PRRF1/2过度表达了过多的表达。为了夹夹结果的有效性，Intarna预测了PRRF1控制的新靶RNA，并且由于维持抗氧化的家用氧化家居氧化而检测到固定吡啶肽经氢化酶Stha。实施了翻译融合协会，以查看Stha是否实际上是由PRRF1控制的。结果，据揭示了由于PRRF1的过度表达，Stha受到负面控制，例如阳性对照的SODB。此外，在预测的基础与GFP荧光值中引入了一个突变，并确认Stha在实际预测的碱基VS中受PRRF1的控制。基于上述结果，预计生物膜中暂停的细菌的存活对于使用铁源以及在转录水平或翻译水平上的多个基因的生存至关重要。